喷流耦合式位移传感器及其高精度测量装置的研究

王玉辉

中国海洋大学

摘要：

该课题研究的是一种新型微位移传感器及其测量装置.它用超声波原理进行检测,以喷流的水柱作为超声波传播的介质.位移是超声波传播的速度与超声波从发到收传播的时间相乘的结果.考虑到声速会随介质-水的温度的升高而增大,设计时进行了实时温度补偿,提高了系统的精度.主机使用新型高性能、低功耗、RISC结构、内载FLASH的单片机Atmega161.在数据采集电路中采用了高速复杂可编程逻辑器件CPLD技术,芯片内设计有高速双端口RAM、控制采样时序逻辑及CPU接口、总线等电路,采样速率高达80MHz,采样深度1K字节,很好地解决了超声波微位移传感器软件算法对采样的要求,并可实现在线升级,大大提高了系统的整体性能.在该设计中提出了全新的回波基准点位置判据,实现了高精度时间测量.该文介绍了测量原理、传感器结构设计、硬件电路设计、软件功能设计以及自适应波形分析算法.

关键词：喷流耦合;位移测量;单片机;CPLD;传感器

授予单位：中国海洋大学

授予学位：硕士

学科专业：信号与信息处理

导师姓名：王建国;褚东升

学位年度：2003

语种：中文

分类号：TP212.1

页数：51

在线出版日期：2004-04-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）