简论测温精密超声波温度测量仪址

中文摘要4-5

Abstract5-8

1 绪论8-16

1.1 温度传感器8

1.2 常用温度传感器8-9

1.3 新型温度传感器的探讨与进展9-12

1.4 超声波测温技术国内外近况12-14

1.5 设计目的与目标14

1.6 实用范围与前景14-16

2 超声波温度测量仪原理16-24

2.1 超声波测温原理16-17

2.2 精密超声波温度测量仪的实现策略17-19

2.2.1 精密超声波温度测量仪测温原理17-18

2.2.2 精密超声波温度测量仪原理结构图18-19

2.3 精密超声波温度测量仪的高速硬件平台19-20

2.4 精密超声波温度测量仪精密测量的实现20-24

2.4.1 超声波测量仪精密测量策略20

2.4.2 精密超声波温度测量仪传播时间的测量20-22

2.4.3 精密时间测量的论述分辨率浅析22-24

3 精密超声波温度测量仪硬件设计24-34

3.1 超声波温度传感器设计24-25

3.2 测量仪硬件电路设计25-30

3.2.1 激励信号电路的设计26-27

3.2.2 接收信号采集电路设计27-28

3.2.3 FPGA 电路设计28-30

3.3 FPGA 系统架构设计30-34

3.3.1 SOPC 系统30-31

3.3.2 FPGA 片上系统架构设计31-34

4 FPGA 及软件算法设计34-52

4.1 时钟锁相环（PLL）设计34-35

4.2 正弦信号发生制约器35

4.3 超声波接收信号自动采集制约器设计35-39

4.3.1 采集数据双口存储器设计35-36

4.3.2 超声波信号采集制约算法设计36-39

4.4 激励与采集制约器设计39-42

4.5 FPGA 片上 SOPC 系统42-47

4.5.1 基于 Nios II 的 SOPC 硬件系统42

4.5.2 Nios II 软核处理器设计42-44

4.5.3 Nios II 软核处理器架构设计44-46

4.5.4 片上 SOPC 系统与各架构模块之间的地址映射46-47

4.6 FPGA 系统总体协作设计47-48

4.7 软件算法设计48-49

4.8 特点波形的提取算法49-50

4.9 传播时间终点的确定50-52

5 超声波温度测量仪实验52-58

5.1 超声波信号的发送与接收试验52-53

5.2 超声波信号的采集试验53

5.3 超声波传播时间的分辨率试验53-55

5.4 超声波传播时间的优化处理55-58

6 总结与展望58-61

6.1 课题探讨总结58

6.2 超声波温度测量仪展望58-61

致谢61-62