基于超声波A/D采样法的相位差位移测量方法

来源：计量学报杂志2016年第6期北京时间：

作者：徐从裕,王诗豪,吴晓凤,刘治国,徐慧君

单位：合肥工业大学 仪器科学与光电工程学院, 安徽 合肥 230009

摘要：为了提高超声波位移测量分辨率,提出一种基于超声波A/D采样法的超声波相位差位移测量方法,利用超声波信号的相邻采样数据之差,消除了超声波信号中的直流成分对相位差位移测量的影响,再通过不同相邻采样数据之差的比值建立了相位差位移测量的数学模型,由此获得较高的相位差位移测量分辨率。该方法的采样电路简单,不需要高倍数超声波信号采样率,仅需在一个超声波信号周期里采样10几个数据,就可获得亚微米级的位移测量分辨率。实验结果验证了该方法的有效性。基于该方法研制的超声波位移测量平台,若超声波频率选用40 kHz,则位移测量分辨率可达1 μm。

关键词：计量学; 位移测量; 超声波; A/D采样; 相位差

基金资助：国家自然科学基金（51275149）