基于ARM的钢材无损检测仪的研制.pdfVIP

学兔兔 《仪器仪表与分析监测)2010年第1期 基于ARM的钢材无损检测仪的研制 Development of Nondestructive Steel Detector Based On ARM MicrOOrOcessOr 吴道平 王 勇 (东南大学自动化学院 南京 210096) [摘要] 仪器使用ARM系列处理器$3C44B0x作为控制芯片，利用AD转换器ADSI 100采集数据，采 用ZLG7290管理键值榆入，TFT—LCD输出显示结果。实验表明，仪器在对工件的裂纹检测中取得良好的 效果。 [关键字] 无损检测；初始磁导·9S3C44B0x [中图分类号] TP 216 [文献标志码] B 电磁无损检测具有非破坏性，简便快速以及在线检 路、电源管理电路、助磁发牛电路、传感器部分、信号 测的优点。而初始磁导率使用弱磁场，对电源的强度要 采集与调理电路、人机接口电路。 求不高，因此在电磁无损检测中具有明显的优势。本仪 微处理器电路及存储器电路：主要包括ARM微 器使用初始磁导率法，激励采用电压幅值为正负5 V的 处理器、复 芯片、JTAG调试口、串口电路、Flash和 PWM信号。在裂纹检测实验中，该仪器取得 良好的 SDRAM外部存储器等。 检测效果。在软件系统上，本系统移植了uC／OS—II与 电源管理电路：为系统各个： 片工作提供可靠 uC／GUI，体现出良好的实时性和界面的友好性。 稳定的电压。主要提供直流2．5V(处理器核心供 电)3．3V(处理器10端口及外围芯片供电)和正负 1 检测原理 5V电压(外Ⅲ芯片供电)。 物质的磁性是其在外磁场的作用下所表现出的 传感器部分：没计电磁线圈传感器，利用电磁线 宏观特性。磁场对处于磁场中的物质具有作用，使 周的电磁感 效应将磁场信号转化为线圈_卜的电压 其磁化，一切能够磁化的物质称为磁介质，而磁化 信号。 的磁介质要激起附加磁场，也会对原磁场产生影响。 励磁发牛电路：为传感线圈提供不同频率不同 反映磁化过程的主要磁性能参数有剩磁B，、矫顽力 强度的叻磁电流。主要有处理器的PWM模块，互补 以及磁导率 ，这些磁胜能参数是和铁磁性材料的成 输出电路及模拟丌关组成。 分、组织结构、裂纹缺陷等直接相关的，也就是说铁磁l眭 信号采集与调理电路：采集微小电压信号通过 物质成分、缺陷等的不同必然导致磁性能参数的不同， 整流，滤波，放大，然后经过AD采样。为保证仪器精 对于某种钢铁材料而言能否用电磁无损检测的方法检 度AD转换器分辨率大于l2位。 测其质量，取决于检测性能指标与磁性能参数之间是否 人机接[J电路：包括TFTr LCD和2 8矩阵键盘。 存在单值关系，如果经实验证明磁性能参数与性能指标