一种基于SoPC的低应变反射波检测系统

2010-09-16 22:48:45来源: 电子技术应用2010年第7期

  信息化、自动化、智能化、高集成度已经成为当今工程技术领域的发展趋势,并广泛应用于各个领域。可编程片上系统(SoPC)技术将中央处理器、内存、I/O接口以及大型可编程数字逻辑单元融合到单块FPGA芯片上,使得整个系统小型化、集成度高、灵活性强、功耗低且成本低廉。

  基桩的低应变完整性测试因其简单易用及较低的成本,被广泛用于分析和评价基桩的工程建造质量。大多数传统的低应变桩身检测仪器都采用独立的单元:包括信号调制单元、模数转换器、存储器、微控制器及其外围电路和PC104工控机。因此,其很难在功耗、成本及抗噪性上令人满意。本文提出了一种基于以Altera NiosⅡ软核处理器为核心单元的SoPC的智能低应变反射波检测系统。该系统的硬件结构包括信号采集单元、存储器模块、电源模块、LCD触摸屏、USB/UART接口及SoPC模块Altera  CycloneⅡ EP2C8。

  1 低应变反射波法简介

  大多数的基桩缺陷检测都是基于音波回音法,低应变反射波法也不例外。在该方法中,通过直径4~5 cm的小锤敲击基桩顶部得到震源。再利用基桩上的加速度计来捕获记录加速度的变化情况,进而计算得到速度时间曲线[1]。其示意图如图1所示。

  图1中横坐标为速度,纵坐标为时间。该测试记录能反映出震源波在桩内的运动情况。根据一维波理论,声波信号的幅度是一个与基桩阻抗相关的函数。因此,基桩的长度及缺陷的位置便可由式(1)计算得到。

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关键字:SoPC  检测  Nios

编辑:小甘 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/FPGA/2010/0916/article_1347.html
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北京航空航天大学教授,国内最早从事复杂数字逻辑和嵌入式系统设计的专家。

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