FPGA的超声渡越时间测量系统设计

聂仁智, 崔永俊

集成电路与嵌入式系统 ›› 2022, Vol. 22 ›› Issue (8) : 83-86.

PDF(2409 KB)
PDF(2409 KB)
集成电路与嵌入式系统 ›› 2022, Vol. 22 ›› Issue (8) : 83-86.
应用精选

FPGA的超声渡越时间测量系统设计

  • 聂仁智, 崔永俊
作者信息 +

Design of Ultrasonic Transit Time Measurement System Based on FPGA

  • Nie Renzhi, Cui Yongjun
Author information +
文章历史 +

摘要

传统的超声波渡越时间测量方法有许多不足之处,如测量精度不高、需要手动保存数据等。针对以上问题,本文提出了基于FPGA的超声渡越时间测量系统,以FPGA为主控、MS1022为测量核心,采用脉冲计数法和粗测量与精测量相结合的时差法测量超声渡越时间,再经格拉布斯准则处理,剔除粗大误差,处理后的数据在上位机实时显示并自动保存。测试结果表明,系统分辨率可达到0.01 μs、误差率在1%左右,且具有体积小、使用灵活等优点,可广泛应用于相关领域。

Abstract

The traditional ultrasonic transit time measurement method has many shortcomings,such as low measurement accuracy,need to manually save data and so on.To solve above problems,this paper puts forward the ultrasonic transit time measurement system based on FPGA,FPGA as the main control,MS1022 as core,measuring the pulse counting method and the combination of coarse and fine measurement method of time difference measurement of ultrasonic transit time,obtained with Mrs Grubbs criteria,eliminating bulky error,after processing the data real-time display in the upper machine and automatic preservation.The test results show that the resolution of the system can reach 0.01 μs,the error rate is about 1%,and it has the advantages of small size,flexible use,and can be widely used in related fields.

关键词

超声渡越时间 / FPGA / MS1022 / 时差法 / 格拉布斯准则

Key words

ultrasonic transit time / FPGA / MS1022 / time difference method / Grubbs criterion

引用本文

导出引用
聂仁智, 崔永俊. FPGA的超声渡越时间测量系统设计[J]. 集成电路与嵌入式系统. 2022, 22(8): 83-86
Nie Renzhi, Cui Yongjun. Design of Ultrasonic Transit Time Measurement System Based on FPGA[J]. Integrated Circuits and Embedded Systems. 2022, 22(8): 83-86
中图分类号: TP271   

参考文献

[1] 瞿辉,戴晓娇,赵金菊.超声波无损检测技术的发展与应用[J].机电信息,2020(2):82-83.
[2] 曾意翔.超声波技术应用现状浅析[J].技术与市场,2015,22(11):144.
[3] 宋蔚,张秀丽.超声波流量计专利技术综述[J].河南科技,2021,40(12):153-155.
[4] 邢广振.基于水听器空间平均效应修正的高频声场定征方法研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2017.
[5] 张瀛方.食品安全检测技术对食品质量安全的影响研究[J].食品安全导刊,2020(36):181-182.
[6] 王飞.超声气体流量计标定检测集成系统的研究与设计[D].镇江:江苏大学,2017.
[7] 王丽,李悦.气体浓度超声检测技术专利分析[J].科技创新与应用,2017(22):12-14.
[8] 隋美丽,任小龙.基于超声波的距离控制系统的设计与实现[J].汽车实用技术,2019(6):81-83.
[9] 龙学文,任禹凡,屈博.芯片产业的世界经验与启示[J].企业管理,2021(12):6-11.
[10] 饶家龙.一种高精度低成本矿用超声波风速风向仪设计[J].自动化与仪器仪表,2020(11):119-121,125.
[11] 李龙骧,郭俊超,马世伟,等.基于TDC-GP22的多目标激光脉冲测距电路的设计[J].激光杂志,2021,42(9):27-32.
[12] 张秀艳,崔永俊,张彬彬.时间数字转换技术在超声波热量表设计中的应用[J].仪表技术与传感器,2018(10):31-34.
[13] 刘仁杰.基于TDC-GP2的超声波气体流量计的研究[D].天津:河北工业大学,2020.
[14] 杨金艳,江曾杰,陈伟.稳健统计与格拉布斯准则在能力验证结果分析中的应用[J].计量学报,2018,39(6):862-867.
[15] 李新利.无线电测向系统开场测试测向精度的测试数据异常值判别方法[J].中国无线电,2020(7):47-50.

PDF(2409 KB)

Accesses

Citation

Detail

段落导航
相关文章

/