CN106469501A - 声发射检测仪多路数据采集模块 - Google Patents
声发射检测仪多路数据采集模块 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106469501A CN106469501A CN201510519514.2A CN201510519514A CN106469501A CN 106469501 A CN106469501 A CN 106469501A CN 201510519514 A CN201510519514 A CN 201510519514A CN 106469501 A CN106469501 A CN 106469501A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- acoustic emission
- signal input
- input part
- data acquisition
- fpga module
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Abstract
本发明声发射检测仪多路数据采集模块，实现了数据的高速采样、高精度、零延时这一声发射检测系统要求。本发明包括六个通道、FPGA模块、数据暂存单元SDRAM和上位机，所述每个通道的输出端均与FPGA模块的信号输入端相连；所述每个通道均包括声发射传感器、前置放大器、增益调节电路、模数转换电路；所述声发射传感器的信号输出端连接前置放大器的信号输入端，所述前置放大器的信号输出端连接增益调节电路的信号输入端，所述增益调节电路的信号输出端连接模数转换电路的信号输入端，所述模数转换电路的信号输出端连接FPGA模块的信号输入端；所述FPGA模块的数据输出端通过无线网络与上位机通信，所述FPGA模块与数据暂存单元SDRAM通过总线连接，所述无线网络为以太网。
Description
技术领域
本发明属于仪器仪表检测技术领域，具体地涉及声发射检测仪多路数据采集模块。
背景技术
保障现役飞机安全可靠飞行，延长其安全使用期限，首要任务就是要发现早期裂纹,通过早期预防性维护及修理。材料或者构件在外加载荷的作用下，其内部迅速释放能量而产生瞬态弹性波，这种现象称为声发射。声发射与常规无损检测技术相比有2 个基本特点：一是对动态缺陷敏感,在缺陷萌生和扩展过程中能实时发现；二是声发射波来自缺陷本身而非外部,可以得到有关缺陷的丰富信息,检测灵敏度与分辨率高。因此，在飞机疲劳损伤检测中，声发射检测是一种重要检测手段。
为了得到较高的采样精度及传输速率，声发射测试仪器通常采用有线的传输方式，数据直接通过电脑的PCI插槽或者USB送至计算机。而在采样节点比较多，信道容量一定的情况下，必须降低采样速率；另外此类仪器只能测试相对物固定不动的目标，如果相对目标移动则无法测量；在现场条件恶劣的环境下，此类测量势必增加检测人员的劳动强度。
发明内容
本发明就是针对上述问题，弥补现有技术的不足，提供声发射检测仪多路数据采集模块；本发明实现了数据的高速采样、高精度、零延时这一声发射检测系统要求。
为实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案。
本发明声发射检测仪多路数据采集模块，包括六个通道、FPGA模块、数据暂存单元SDRAM和上位机，所述每个通道的输出端均与FPGA模块的信号输入端相连；其结构要点是：所述每个通道均包括声发射传感器、前置放大器、增益调节电路、模数转换电路；所述声发射传感器的信号输出端连接前置放大器的信号输入端，所述前置放大器的信号输出端连接增益调节电路的信号输入端，所述增益调节电路的信号输出端连接模数转换电路的信号输入端，所述模数转换电路的信号输出端连接FPGA模块的信号输入端；所述FPGA模块的数据输出端通过无线网络与上位机通信，所述FPGA模块与数据暂存单元SDRAM通过总线连接，所述无线网络为以太网。
作为本发明的一种优选方案，所述声发射传感器采用R15A。
作为本发明的另一种优选方案，所述前置放大器采用1220 -100-300BP。
作为本发明的另一种优选方案，所述增益调节电路由一级运放AD8066、二级运放AD8066和差分运放AD8065级联构成。
作为本发明的另一种优选方案，所述模数转换电路由A/D转换芯片AD9226构成。
作为本发明的另一种优选方案，所述FPGA模块采用EP2C8Q208C8。
本发明的有益效果是。
本发明提供的声发射检测仪多路数据采集模块，包括六个通道，所述每个通道均包括声发射传感器、前置放大器、增益调节电路、模数转换电路；以FPGA模块为核心，和A/D转换芯片AD9226组成的多路数据采集处理模块。首先将声发射传感器检测的信号进行放大、增益调节；再将调制后的模拟信号通过A/D转换芯片AD9226进行模数转换，同时将采集的多路数据存入SDRAM中；采集的数据可以通过无线方式送至上位主机进行数据分析处理。本发明采样精度高,处理速度快，满足实际要求；通过FPGA控制模数转换，实现了数据的高速采样、高精度、零延时这一声发射检测系统要求。
附图说明
图1 是本发明声发射检测仪多路数据采集模块的总体结构框图。
图2是本发明声发射检测仪多路数据采集模块的增益调节电路连接图。
图3是本发明声发射检测仪多路数据采集模块的模数转换电路连接图。
具体实施方式
如图1所示，为本发明声发射检测仪多路数据采集模块的总体结构框图。图中，包括六个通道、FPGA模块、数据暂存单元SDRAM和上位机，所述每个通道的输出端均与FPGA模块的信号输入端相连；其结构要点是：所述每个通道均包括声发射传感器、前置放大器、增益调节电路、模数转换电路；所述声发射传感器的信号输出端连接前置放大器的信号输入端，所述前置放大器的信号输出端连接增益调节电路的信号输入端，所述增益调节电路的信号输出端连接模数转换电路的信号输入端，所述模数转换电路的信号输出端连接FPGA模块的信号输入端；所述FPGA模块的数据输出端通过无线网络与上位机通信，所述FPGA模块与数据暂存单元SDRAM通过总线连接，所述无线网络为以太网。
所述声发射传感器采用R15A；所述R15A频带在50～200kHz的声发射传感器R15A,该传感器谐振频率为75kHz,适合在高灵敏度的检测场合中使用。所述前置放大器采用1220 -100-300BP。
所述增益调节电路由一级运放AD8066、二级运放AD8066和差分运放AD8065级联构成。
如图 2 所示，为本发明声发射检测仪多路数据采集模块的增益调节电路连接图。图中，包括一级运放AD8066、二级运放AD8066和差分运放AD8065，电阻R1、R2、R3、R4、R5、滑动变阻器R6，电容C1，稳压二极管D1、D2；所述一级运放AD8066的负极端接入+2V的参考电压VREF2，正极端和输出端共同连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接电阻R2的一端和二级运放AD8066的正极端；所述二级运放AD8066的输出端连接电阻R2的另一端和电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接稳压二极管D1的阳极、D2的阴极、R4的一端、差分运放AD8065的负极端，电阻R4的另一端连接差分运放AD8065的Vout端；所述差分运放AD8065的正极端连接电阻R5、滑动变阻器R6的一端，所述差分运放AD8065的正极端稳压管D1的阴极端、稳压管D2的阳极。所述电容C1为隔直电容,VREF2为系统+2V的参考电压,先通过前一级运放AD8066经过增益为1的电压跟随,然后再通过后二级运放AD8066进行翻转,输出-2V的参考电压,最后将前置放大信号与-2V的参考电压通过AD8065进行差分运算,稳压二极管D1、D2起限压保护作用。
所述模数转换电路由A/D转换芯片AD9226构成；所述A/D转换芯片AD9226为单路数据转换，其采样精度为12bit，最高采样速率为65MSPS。
如图 3所示，为本发明声发射检测仪多路数据采集模块的模数转换电路连接图。图中，所述AD9226的CLK1脚为FPGA发送的时钟信号，VINA和VINB为模拟量输入端，增益调节后的信号ADCIN通过电阻R11 33Ω的电阻接入AD9226 的VINA 脚作为输入信号；所述AD9226 的VINB脚通过R12 33Ω电阻接入AD9226的VREF脚， 所述电阻R11、R12起限流作用。 AD9226的SENSE引脚接地,VREF 输出2V的标准电压；OTR引脚为信号幅值检测端，当AD9226输入信号幅值超出输入范围时将输出高电平1；通过MODE引脚设置输出数据格式，本发明接地则输出数据为二进制格式，BIT1～BIT12为输出的二进制信号。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.声发射检测仪多路数据采集模块，包括六个通道、FPGA模块、数据暂存单元SDRAM和上位机，所述每个通道的输出端均与FPGA模块的信号输入端相连；其特征在于：所述每个通道均包括声发射传感器、前置放大器、增益调节电路、模数转换电路；所述声发射传感器的信号输出端连接前置放大器的信号输入端，所述前置放大器的信号输出端连接增益调节电路的信号输入端，所述增益调节电路的信号输出端连接模数转换电路的信号输入端，所述模数转换电路的信号输出端连接FPGA模块的信号输入端；所述FPGA模块的数据输出端通过无线网络与上位机通信，所述FPGA模块与数据暂存单元SDRAM通过总线连接，所述无线网络为以太网。
2.根据权利要求 1 所述的声发射检测仪多路数据采集模块，其特征在于：所述声发射传感器采用R15A。
3.根据权利要求1 所述的声发射检测仪多路数据采集模块，其特征在于：所述前置放大器采用1220 -100-300BP。
4.根据权利要求1所述的声发射检测仪多路数据采集模块，其特征在于：所述增益调节电路由一级运放AD8066、二级运放AD8066和差分运放AD8065级联构成。
5.根据权利要求1所述的声发射检测仪多路数据采集模块，其特征在于：所述模数转换电路由A/D转换芯片AD9226构成。
6.根据权利要求1所述的声发射检测仪多路数据采集模块，其特征在于：所述FPGA模块采用EP2C8Q208C8。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510519514.2A CN106469501A (zh) | 2015-08-22 | 2015-08-22 | 声发射检测仪多路数据采集模块 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510519514.2A CN106469501A (zh) | 2015-08-22 | 2015-08-22 | 声发射检测仪多路数据采集模块 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106469501A true CN106469501A (zh) | 2017-03-01 |
Family
ID=58228869
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510519514.2A Pending CN106469501A (zh) | 2015-08-22 | 2015-08-22 | 声发射检测仪多路数据采集模块 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106469501A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111308194A (zh) * | 2019-12-06 | 2020-06-19 | 百科荣创(北京)科技发展有限公司 | 频率特性测试仪 |
| CN112241131A (zh) * | 2020-09-07 | 2021-01-19 | 河北汉光重工有限责任公司 | 一种基于fpga的ad7609多通道模拟信号同步采集系统 |
| CN113514502A (zh) * | 2020-04-10 | 2021-10-19 | 中国石油化工股份有限公司 | 多维度多参量气体传感器及其制备方法、气体检测方法 |
| CN116626171A (zh) * | 2023-07-24 | 2023-08-22 | 之江实验室 | 声发射信号检测系统及其方法、故障诊断设备 |
-
2015
- 2015-08-22 CN CN201510519514.2A patent/CN106469501A/zh active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111308194A (zh) * | 2019-12-06 | 2020-06-19 | 百科荣创(北京)科技发展有限公司 | 频率特性测试仪 |
| CN113514502A (zh) * | 2020-04-10 | 2021-10-19 | 中国石油化工股份有限公司 | 多维度多参量气体传感器及其制备方法、气体检测方法 |
| CN112241131A (zh) * | 2020-09-07 | 2021-01-19 | 河北汉光重工有限责任公司 | 一种基于fpga的ad7609多通道模拟信号同步采集系统 |
| CN116626171A (zh) * | 2023-07-24 | 2023-08-22 | 之江实验室 | 声发射信号检测系统及其方法、故障诊断设备 |
| CN116626171B (zh) * | 2023-07-24 | 2023-12-19 | 之江实验室 | 声发射信号检测系统及其方法、故障诊断设备 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106469501A (zh) | 声发射检测仪多路数据采集模块 | |
| JP6877131B2 (ja) | 電流検出回路 | |
| CN107144719A (zh) | 一种高精度微弱信号测试仪及测试方法 | |
| CN107329163A (zh) | 一种多道脉冲幅度分析仪 | |
| CN102075150B (zh) | 一种数字胃肠机自动光圈的光电信号前置调理放大电路 | |
| CN107315153A (zh) | 一种峰值功率探头硬件调节零点偏置电路和方法 | |
| CN101655408B (zh) | 无共模电压应变电桥信号检测电路 | |
| Lachartre et al. | Application specific integrated circuits for ANTARES offshore front-end electronics | |
| CN106483366A (zh) | 一种消除运放失调电压的电流检测电路 | |
| CN204258744U (zh) | 便携式低功耗高性能脑电放大器电路 | |
| CN102868386B (zh) | 低占空比窄脉冲信号的多通道信号放大电路及控制方法 | |
| CN104901751B (zh) | 一种射频设备温度补偿方法及装置 | |
| CN107479001B (zh) | 一种电池电量检测装置和灯具 | |
| Comerma et al. | Front end ASIC design for SiPM readout | |
| CN205427035U (zh) | 一种隔离型高电压采样电路 | |
| CN210405235U (zh) | 一种四象限探测器信号放大电路 | |
| CN104266766A (zh) | 一种红外热成像系统 | |
| CN206975227U (zh) | 一种多道脉冲幅度分析仪 | |
| CN106645910A (zh) | 适用于运载火箭电子设备ua级微小电流测试系统及方法 | |
| CN104713579A (zh) | 一种通用型传感器信号处理系统 | |
| CN107219392B (zh) | 一种实时电流信号数据处理系统 | |
| CN203811692U (zh) | 一种测量装置 | |
| CN104660214A (zh) | 一种数字滤波器系统 | |
| CN211206736U (zh) | 电池噪声测试装置 | |
| CN207798272U (zh) | 一种apd噪声抑制电路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20170301 |