针对现有超声测厚系统精度较低的问题,研制基于最小均方(Least Mean Square,LMS)自适应时间延迟估计的高精度超声测厚系统。设计超声发射及接收电路,研发基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)的高速数据采集及传...针对现有超声测厚系统精度较低的问题,研制基于最小均方(Least Mean Square,LMS)自适应时间延迟估计的高精度超声测厚系统。设计超声发射及接收电路,研发基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)的高速数据采集及传输系统,开发基于MATLAB的上位机信号处理软件,通过LMS自适应时间延迟估计算法准确、高效地计算超声飞行时间(Time of Flight,TOF),从而实现高精度厚度测量。开展模拟回波仿真实验,结果显示:相较峰值法、包络法和相关法,LMS法在时间延迟估计方面更具优势。搭建基于LMS自适应时延估计的超声测厚系统,以量块为对象进行测厚实验,结果表明:该系统测厚相对误差小于3.77%,重复实验标准差不高于0.2μm,最大相对不确定度为1.4%。基于LMS自适应时延估计的超声测厚系统可应用于板材厚度测量等领域,有利于推动高精度超声测厚技术发展,具有重要技术借鉴价值。展开更多
文摘针对现有超声测厚系统精度较低的问题,研制基于最小均方(Least Mean Square,LMS)自适应时间延迟估计的高精度超声测厚系统。设计超声发射及接收电路,研发基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)的高速数据采集及传输系统,开发基于MATLAB的上位机信号处理软件,通过LMS自适应时间延迟估计算法准确、高效地计算超声飞行时间(Time of Flight,TOF),从而实现高精度厚度测量。开展模拟回波仿真实验,结果显示:相较峰值法、包络法和相关法,LMS法在时间延迟估计方面更具优势。搭建基于LMS自适应时延估计的超声测厚系统,以量块为对象进行测厚实验,结果表明:该系统测厚相对误差小于3.77%,重复实验标准差不高于0.2μm,最大相对不确定度为1.4%。基于LMS自适应时延估计的超声测厚系统可应用于板材厚度测量等领域,有利于推动高精度超声测厚技术发展,具有重要技术借鉴价值。
