基于FPGA的八通道超聲探傷系統設計

2 八通道超聲探傷系統軟件設計
本系統的應用程序基于Qt／Embedded開發，在軟件設計時采用了層次化、模塊化的思想。利用Qt中的信號與槽機制，以及C++面向對象方法將軟件主要分為如下模塊：數據通信模塊(驅動接口)、運算處理模塊、界面模塊、主控模塊、參數預置模塊、數據管理模塊等。模塊之間可通過信號與槽通信。軟件框架如圖4所示。

3 八通道探傷系統設計中的關鍵技術
3．1 硬件報警技術
以往的單通道儀器多使用軟件報警技術。所謂軟件報警，就是采用軟件的方法進行波形閘門比較和報警。其最大的優點是閘門的設定比較靈活。其缺點是報警會產生滯后，報警響應慢。一般在單通道低重復頻率條件下，處理器響應速度尚可以接受；然而對于高重復頻率和多通道的情況，軟件報警將會占用處理器大量時間，造成報警滯后，無法滿足實際探傷的要求。因此，在將要研制的八通道儀器中，只能采用FPGA來實現八通道的實時報警。
硬件報警器主要分為2種：進波(A門)報警和失波(B門)報警。當缺陷回波的峰值超過A門時，觸發進波報警，指示工件中存在較大缺陷。當回波信號的峰值移出B門時，觸發失波報警，指示回波信號較弱，儀器工作異常。本文在FPGA中，使用狀態機實現2種報警器。進波報警狀態機和失波報警狀態機如圖5所示。