基于FPGA的超声导波宽带激励源设计

来源：电子测量技术杂志2023年第11期北京时间：

作者：汪震，杨嘉睿，娄岱松，兰顺，毛汉领

单位：广西大学机械工程学院 南宁 530004

摘要：超声导波检测效率高、距离远, 逐渐成为焊缝缺陷检测的有效方法之一。目前国内的超声导波检测信号激励源通常将信号发生器和功率放大器组合使用, 操作不方便且功率放大器价格昂贵, 不能满足远距检测。为了克服其缺点, 设计了一款基于FPGA的超声导波检测宽带激励源。该激励源的激励频率、脉冲周期数、脉冲检测均可根据不同的检测对象灵活可调。在50 Ω负载上,激励源的功率放大器在250 kHz~4.5 MHz的激励频率范围内能够实现100 Vpp的输出幅值, 可直接驱动压电换能器。软件部分使用Verilog语言设计了各硬件的驱动程序及与上位机的串口通信协议。经试验验证, 搭配接收采集模块, 激励源可实现500 mm长焊缝缺陷检测。模块体积小, 性能可靠, 具有一定的实用价值。

关键词：超声导波;FPGA;功率放大器;焊缝检测

基金资助：广西科技基地与人才专项(AD19259002)、国家自然科学基金(51365006)项目资助