鋼板超聲波測厚儀的高速數(shù)據(jù)采集與計數(shù)

　　由于探頭工作頻率zui高為5MHz，按照采樣定理，數(shù)據(jù)采集速度需在10MHz以上，通常選擇為工作zui高頻率的4～5倍，本系統(tǒng)中使用的采樣頻率為50MHz。鋼板超聲波測厚儀的精度也和數(shù)據(jù)采集速度密切相關(guān)，例如，鋼在聲波縱波的傳播速度為5900m／s，在一個周期內(nèi)通過的折反距離為147（mm），所以鋼板超聲波測厚儀的測量精度基本能滿足要求，然后再采取一些其它補償措施，例如自動校準(zhǔn)補償、軟件補償?shù)龋箖x器的精度達(dá)到0．01mm。

　　2.鋼板超聲波測厚儀的計數(shù)問題

　　在硬件設(shè)計中，以小型化為標(biāo)準(zhǔn)，盡量減少硬件數(shù)量，所以單片機高性能AT89C51的單片機，采用電擦除方式，程序修改方便，內(nèi)存容量足夠，不增加任何外圍設(shè)備。而計數(shù)器采用三態(tài)輸出的8位二進制計數(shù)器一片。但鋼板超聲波測厚儀要求測量上限為200mm。

　　通過計算發(fā)現(xiàn)只用一片8位二進制計數(shù)器是不能滿足計數(shù)要求的。所以在設(shè)計中為了避免級聯(lián)，設(shè)計中用單片機內(nèi)部計數(shù)器T0也參與計數(shù)。但單片機的計數(shù)器的zui高頻率一般僅為振蕩頻率的1／24，即在單片機外接12MHz晶振時，計數(shù)的zui高頻率為0．5MHz，而進位信號為一個與計數(shù)時鐘同頻的脈沖，因此單片機無法對其進行計數(shù)。為了解決這個問題，把T0腳接到zui高輸出端，對計數(shù)時鐘進行28分頻后計數(shù)，這樣，當(dāng)T0工作于方式1，則總計數(shù)值可達(dá)標(biāo)。