DDS技术在电磁超声激励电源中的应用

"本文介绍了一种基于DDS技术的电磁超声激励电源，这种电源用于非接触式的电磁超声检测，适用于高温、高速、粗糙表面等条件下的检测。电磁超声激励电源由DDS信号发生电路、脉冲串控制电路、功率放大电路和阻抗匹配电路组成。文中详细阐述了DDS的工作原理及其在电路设计中的应用，强调了频率分辨率和相位累加器的作用，并提及了使用MOSFET模块的半桥功率放大方式。" 电磁超声检测技术依赖于高效的激励电源，这种电源需要产生具有高峰值电流和窄脉宽的电脉冲。基于DDS（直接数字频率合成）技术的激励电源能够满足这些需求。DDS技术是一种利用数字方式控制相位增量来生成所需频率信号的方法，其优点包括高频率分辨率、稳定性强以及灵活性高。在电磁超声激励电源中，DDS芯片通常与单片机配合工作，通过串行通讯接收来自上位机的参数设定，以调整激励脉冲的频率、相位和数量。 激励电源的结构包含多个关键部分。DDS信号发生电路是心脏，它通过改变频率控制字来调整输出频率，频率控制字与相位累加器的位数决定了频率分辨率。功率放大电路采用半桥功率放大设计，选择MOSFET模块作为功率开关，以提高电能转换效率。为了优化电/声转换，阻抗匹配电路必不可少，它由阻抗匹配变压器和电容构成，确保换能器与电源之间的最佳匹配。 在硬件实现中，DDS芯片如AD9850通常与单片机（如STC89C516）结合，利用并行输入方式设置控制字，并通过上位机的串行通讯接口进行远程控制。DDS的输出频率直接与频率控制字和参考时钟频率相关，而频率分辨率则取决于相位累加器的位数。通过这种方式，激励电源能够精确地产生与探头谐振频率一致的信号，从而实现高效的电磁超声检测。 基于DDS技术的电磁超声激励电源以其高精度、灵活性和非接触特性，极大地拓展了超声检测的应用范围，尤其在面对高温、高速或表面条件恶劣的检测环境时，它的优势尤为明显。通过深入理解DDS的工作原理和激励电源的电路设计，可以优化电磁超声检测系统的性能，提高检测的准确性和可靠性。