基于DSP的电缆偏心检测系统开发与研制

论文摘要

电线电缆偏心测量是电线电缆在线质量监控的重要环节,电缆偏心不仅造成了材料的极大浪费,而且影响电缆的性能参数。而超声无损检测是在现代工业生产中应用的非常广泛的一种无损检测方法,它对于提高产品的质量和可靠性有着重要的意义。本文对利用超声波无损检测法进行的电缆偏心的实时检测系统进行了研究。本文以电缆偏心的实时检测的开发研制为主要内容,文中首先介绍了国内外电缆偏心测量装置的研究现状以及无损检测技术的发展,着重介绍了超声检测的原理和方法。在此基础上,提出了基于DSP的电缆偏心在线检测系统的研制方案。该检测系统主要由上位机,下位机两大部分组成。下位机部分由DSP实现,根据电缆偏心检测系统的要求和DSP的特点,合理的设计了DSP的相应外围硬件电路以及核心电路,实现了该检测系统的各部分功能。其中外围电路包括AD驱动电路、片外AD采样电路、数据缓存电路、通讯接口电路等。下位机软件部分采用模块化设计,主要由数据采集模块,数据处理模块和数据传输模块组成。上位机选择PC机,软件部分采用Visual Basic语言编制。PC机接收数据采集器发送的检测数据后,进行分析计算,进而判断出电缆是否发生偏心,最后通过软件界面直观的输出检测结果。上位机软件软件部分由系统登陆窗口、实时检测界面、参数设置界面和图形显示界面各部分构成。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• §1-1 国内外电缆偏心检测技术的发展
• §1-2 无损检测及超声波检测技术
• 1-2-1 超声探伤仪的发展
• 1-2-2 超声测厚仪的发展
• §1-3 本课题研究内容
• 第二章 超声波及超声检测的原理
• §2-1 超声波的基本性质
• §2-2 超声波测厚的方法
• 2-2-1 共振法测厚
• 2-2-2 干涉法测厚
• 2-2-3 脉冲法测厚
• 2-2-4 脉冲反射周期法测厚
• 第三章 系统方案设计
• §3-1 超声波检测系统结构
• §3-2 超声检测仪的选择
• §3-3 AD 转换器的选择
• §3-4 FIFO 容量的确定
• §3-5 DSP 的选择
• 3-5-1 单片机实现的数据采集处理与传输
• 3-5-2 FPGA/CPLD 实现的数据采集处理与传输
• 3-5-3 DSP 实现的数据采集处理与传输
• §3-6 周向采样点的确定
• 第四章 DSP 控制的高速数据采集系统
• §4-1 采集系统的电源设计
• 4-1-1 时钟与复位电路设计
• 4-1-2 电源电路设计
• §4-2 AD 电路设计
• §4-3 AD，FIFO 与DSP 的接口设计
• §4-4 异步串行通信模块
• 第五章 采集系统软件设计
• §5-1 DSP 开发系统简介
• 5-1-1 集成开发环境CCS
• 5-1-2 硬件仿真系统
• §5-2 DSP 存储器分配以及工作方式与启动
• 5-2-1 DSP 存储器空间分配
• 5-2-2 DSP 的工作方式及初始化
• 5-2-3 DSP 的启动
• §5-3 系统软件设计
• 5-3-1 数据采集模块
• 5-3-2 数据处理模块
• 5-3-3 数据传输模块
• 第六章 上位机软件设计
• §6-1 Visual Basic 简介
• §6-2 软件界面设计
• 6-2-1 开机界面
• 6-2-2 参数设置界面
• 6-2-3 图形显示界面
• §6-3 通讯程序的设计
• §6-4 电缆偏心的计算
• 第七章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间所取得的相关科研成果