如图《DAUTD系统组成结构》给出一个基于PC-DSP的数字化超声波自动探伤系统( DAUTD)的系统结构。整个系统由探头阵列、机械传动装置、传动控制卡、4× 4模拟通道处理板、电源控制与同步触发板、数字信号处理板、工控机及其外设组成。
系统采用DSP系统可以实现高速数据采集、自动增益控制、实时门限报警、传动设备控制等问题; 采用标准的工控机,是吸收了虚拟仪器的思想,以便实现多通道的智能化管理,以及波形显示、数据分析、用户可视化操作、探伤报告打印。主从机之间通过PC机并口和DSP主机接口实现数据传输。
DAUTD的模拟部分包括超声波收发电路、数控放大/衰减器、可控模拟滤波器阵列。超声波收发电路采用600V、400V负脉冲激励; 增益控制电路由一级固定20dB 放大, 二级压控放大器提供- 20～ 60dB 的衰减和放大, 则整个系统增益设计为80dB, 最小步进0. 1dB; 可控滤波器设定为多种宽带滤波模式, 如0～ 15M Hz、2～ 20M Hz 等, 最高工作频段为20M Hz。
嵌入式DSP子系统是一个高速数据采集和控制系统。系统可以实现高速波形数据压缩、数字包络检波、实时报警、自动增益控制、主从机的通信等功能。
其中, ADC信号前端采用多路模拟开关,实现对16路模拟信号的选通,最高切换速率16k Hz /s。ADC采样率为60M Hz,采样分辨率10bit ,可以实现对20M 宽带射频信号实时采样。采样后的数据进入CPLD中,经过数字检波和非均匀压缩后用高速异步FIFO作为缓冲。
