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脉冲涡流检测是近年来迅速发展的一种新型无损检测技术,它是基于涡流效应的原理,发展于涡流无损检测技术,能够对导体表面及亚表面缺陷进行快速有效地检测,已经被广泛应用于船舶、航空、化工等多个工业领域。脉冲涡流检测系统通常由脉冲激励信号源、检测探头及信号数据采集处理装置三部分组成。在脉冲涡流检测系统中,由脉冲激励信号源产生脉冲激励信号对涡流传感器探头进行激励。激励信号源作为影响脉冲涡流检测系统性能的关键部件,其信号质量及稳定性的好坏将影响整个涡流检测系统。随着脉冲涡流检测技术的不断发展,在实际工业的应用中,脉冲涡流检测系统对激励信号源的成本控制、空间大小、性能稳定性、特殊应用等要求越来越高。因此结合脉冲涡流检测系统的实际需求,设计稳定性好,可靠性高的激励源显得尤为重要。本文分析对比了国内外脉冲涡流检测系统激励信号源的技术参数和设计方法,并深入讨论了脉冲激励参数对脉冲涡流检测性能的影响,对常用脉冲激励信号产生方法进行了性能优缺点对比,根据脉冲涡流检测系统对激励信号的参数指标及功能的特殊要求,选择了基于DDS基本原理的方案设计,研制出以单片机和现场可编程逻辑器件(FPGA)为核心器件的激励源系统。本设计以MSP430F149单片机作为控制芯片,利用FPGA芯片设计开发DDS信号源模块。系统的硬件架构主要包括数模转换电路、低通滤波电路、方波产生电路和功率放大电路等模块。在硬件系统的基础上采用C语言和Labview编写控制软件和上位机软件,可结合脉冲涡流检测平台控制产生连续输出和猝发输出的大功率方波、锯齿波、三角波等脉冲波形,实现了脉冲涡流检测系统的一体化设计和控制。最后对脉冲激励信号源各软硬件模块进行了参数指标测试、功能性测试和脉冲涡流检测系统联调测试,同时对测试结果进行误差分析并提出了改进方法。测试结果表明本文研制的激励信号源系统稳定性好,输出功率较大,频率精度≤±0.5%,幅值精度≤±(2%+10mv),可外部猝发或定时猝发输出脉冲串。参数指标和功能满足脉冲涡流检测系统设计要求。