随着声发射技术的发展和相关学者对金属材料声发射现象的研究,以及信号处理技术的提高,使得声发射在机械故障检测领域有了更广阔的应用。目前的声发射检测设备多以PC机为平台,通过软件提取声发射信号的特征参数,对于密集型声源经常漏失信号,且针对机械断裂故障的声发射源定位研究不足。基于此,本文设计了基于嵌入式平台的声发射检测仪,研究分析了特征参数提取和源定位。本文首先讲述了机械铸件释放声发射波的机理,介绍了声发射信号的时域特征、频域特征和常用特征参数的含义及计算公式;介绍了最常用的基于时差的线性定位、平面定位和三维定位原理;根据声发射检测系统各环节容易引入噪声的特点,设计了针对于机械铸件的模拟带通滤波器;设计了声发射信号识别状态机,利用FPGA的硬件平台优势,高效完成特征参数的提取;针对声发射源时差定位提出基于离群点分析的Chan定位算法,该算法原理简单、计算量小且定位精度高;最后通过方案论证完成对元器件的选型和选定基于FPGA和STM32的硬件平台,并着重讲解了特征参数提取的Verilog HDL代码和定位算法的C代码实现思路。为验证模拟滤波器的去噪效果、特征参数提取效率和声发射源定位精度,通过Modelsim时序仿真和与实际仪器数据比较,证明系统可以完成4通道数据采集、实时特征参数提取并完成声发射源定位。本文研究成果对后续针对机械故障的声发射检测和专用仪器设备研制具有实践意义。