【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于超声无损检测领域,涉及一种寻址超声传感器阵列相位高精度控制方法。
技术介绍
1、传统的超声相控阵列中每个阵元有独立的信号引线电极,要想激励出不同角度的波阵面需要控制每个阵元的发射时序,尽管已经有比较成熟的相位控制方法,可以产生出高精度的波阵面,但独立的阵元控制电路使系统复杂度增加。寻址激励超声传感器阵列是新近出现的一种新的超声传感器类型,有阵列引线电极少,控制灵活,以及可实现大规模阵列等优势,但在控制产生高精度波阵面时,由于电路系统组成环节不同,导致其会产生阵元相位控制误差,如果继续按照超声相控阵产生波阵面的方法,必然会产生更大的误差,导致检测准确率和可靠性下降。针对这一问题,本专利技术提供了一种适用于寻址超声传感器阵列产生高精度波阵面的方法,并对该方法进行了验证,以期为寻址超声传感器阵列产生高精度的波阵面提供一种方法。
2、偏转波阵面能够增大超声传感器的检测范围,并提高缺陷检测率,可以适用不同种类、大小和分布的缺陷检测需求。波阵面是通过各阵元产生的子波在某一相位序列的条件下相干叠加而形成的,为了形成精确的波阵
...【技术保护点】
1.一种寻址超声传感器阵列相位高精度控制方法,其特征在于,主要包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种方法,其特征在于,所述步骤S1中对于M行、N列寻址超声传感器阵列,每行阵元共用同一条行电极,每列阵元共用同一条列电极,每条行电极分别连接对应行的选通开关电路,每条列电极分别连接独立的激励电路;以列阵元作为激励单元,通过选通激励N列阵元来形成波阵面;根据具体的缺陷检测需求,确定M行N列的寻址超声传感器阵列形成偏转波阵面的偏转角Φ,根据聚焦法则得到相位控制规则序列Θ={θi,i=1,2,…,N},
3.根据权利要求1所述的一种方法,其特征在于,
...【技术特征摘要】
1.一种寻址超声传感器阵列相位高精度控制方法,其特征在于,主要包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种方法,其特征在于,所述步骤s1中对于m行、n列寻址超声传感器阵列,每行阵元共用同一条行电极,每列阵元共用同一条列电极,每条行电极分别连接对应行的选通开关电路,每条列电极分别连接独立的激励电路;以列阵元作为激励单元,通过选通激励n列阵元来形成波阵面;根据具体的缺陷检测需求,确定m行n列的寻址超声传感器阵列形成偏转波阵面的偏转角φ,根据聚焦法则得到相位控制规则序列θ={θi,i=1,2,…,n},
3.根据权利要求1所述的一种方法,其特征在于,所述步骤s2中fpga的系统时钟频率为fc,对应的系统时钟周期tc=1/fc,pll相位控制电路利用pll倍频移相的功能实现时间尺度细化,通过pll倍频功能将fpga系统时钟频率增大为bfc,其中b为频率放大倍数;此时,时钟周期缩短为tc/b,然后将倍频后的无相移时钟信号clk_0和分别移相90°、180°和270°的时钟信号clk_90、clk_180和clk_270组成4路相位差为90°的时钟信号,进一步将时钟周期细化至tc/4b,则pll输出这4路相位差为90°的细化时钟信号,然后根据相位控制细化参数pf来选择pll的输出时钟作为pll相位控制电路中各信号输出模块的逻辑控制时钟,
4.根据权利要求1所述的一种方法,其特征在于,所述步骤s3中由fpga产生列通道方波选通控制信号,方波信号经过nmos驱动电路、nmos开关电路以及电容充放电电路得到尖脉冲激励信号;方波控制信号经过nmos驱动电路得到nmos驱动信号,在信号传输路径中受方波控制信号的边沿斜率影响产生的相位误差为μ1;受三极管电阻网络影响产生的相位误差为μ2;受nmos驱动电路中的晶体管内部寄生参数影响产生的相位误差为μ3;nmos驱动信号作用于nmos管栅极,控制电容充电和放电回路的切换,在nmos管导通过程中受nmos电阻网络影响产生的相位误差为μ4;受nmos内部寄生参数影响产生的相位误差为μ5;nmos导通后,电容放电并在电路输出端产生尖脉冲激励信号,电容放电过程中受放电回路中电阻和电容影响产生的相位误差为μ6;n列阵元所对应n路激励信道中信号传输路径产生的相位误差为δ={δi,i=1,2,…,n},其中
5.根据权利要求1所述的一种方法,其特征在于,所述步骤s3中由fpga产生行通道方波选通控制信号,经过pmos管驱动电路得到pmos驱动信号,在信号传输路径中受输...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。