基于FPGA的八通道超聲探傷系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2 八通道超聲探傷系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)的應(yīng)用程序基于Qt／Embedded開(kāi)發(fā)，在軟件設(shè)計(jì)時(shí)采用了層次化、模塊化的思想。利用Qt中的信號(hào)與槽機(jī)制，以及C++面向?qū)ο蠓椒▽④浖饕譃槿缦履K：數(shù)據(jù)通信模塊(驅(qū)動(dòng)接口)、運(yùn)算處理模塊、界面模塊、主控模塊、參數(shù)預(yù)置模塊、數(shù)據(jù)管理模塊等。模塊之間可通過(guò)信號(hào)與槽通信。軟件框架如圖4所示。

3 八通道探傷系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)
3．1 硬件報(bào)警技術(shù)
以往的單通道儀器多使用軟件報(bào)警技術(shù)。所謂軟件報(bào)警，就是采用軟件的方法進(jìn)行波形閘門(mén)比較和報(bào)警。其最大的優(yōu)點(diǎn)是閘門(mén)的設(shè)定比較靈活。其缺點(diǎn)是報(bào)警會(huì)產(chǎn)生滯后，報(bào)警響應(yīng)慢。一般在單通道低重復(fù)頻率條件下，處理器響應(yīng)速度尚可以接受；然而對(duì)于高重復(fù)頻率和多通道的情況，軟件報(bào)警將會(huì)占用處理器大量時(shí)間，造成報(bào)警滯后，無(wú)法滿足實(shí)際探傷的要求。因此，在將要研制的八通道儀器中，只能采用FPGA來(lái)實(shí)現(xiàn)八通道的實(shí)時(shí)報(bào)警。
硬件報(bào)警器主要分為2種：進(jìn)波(A門(mén))報(bào)警和失波(B門(mén))報(bào)警。當(dāng)缺陷回波的峰值超過(guò)A門(mén)時(shí)，觸發(fā)進(jìn)波報(bào)警，指示工件中存在較大缺陷。當(dāng)回波信號(hào)的峰值移出B門(mén)時(shí)，觸發(fā)失波報(bào)警，指示回波信號(hào)較弱，儀器工作異常。本文在FPGA中，使用狀態(tài)機(jī)實(shí)現(xiàn)2種報(bào)警器。進(jìn)波報(bào)警狀態(tài)機(jī)和失波報(bào)警狀態(tài)機(jī)如圖5所示。