近場校準(zhǔn)機(jī)械掃描控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著水聲技術(shù)的快速發(fā)展，各種水聲換能器不斷出現(xiàn)，每個水聲換能器制作完成后都需要進(jìn)行校準(zhǔn)，而現(xiàn)有的遠(yuǎn)場校準(zhǔn)方法需要較大的測量水域，測量時調(diào)試?yán)щy，工作效率很低，而且容易受到各種因素的干擾。
　　本文為水聲換能器的校準(zhǔn)提供了一種新的思路，就是在近場測量聲壓數(shù)據(jù)，然后根據(jù)近場聲全息理論重構(gòu)換能器在遠(yuǎn)場的聲壓分布。為解決近場全息面測量時的空間定位不準(zhǔn)確及測量時間長的缺點，設(shè)計了近場校準(zhǔn)機(jī)械掃描控制系統(tǒng)。本文進(jìn)行了近場聲全息理論分析與公式推

2、導(dǎo)，并將聲全息公式離散化，研究影響聲全息測量精度的相關(guān)參數(shù)，結(jié)合圓面活塞換能器聲場重建理論對使用近場聲全息推算遠(yuǎn)場聲學(xué)特性的可行性進(jìn)行了分析。通過理論分析，設(shè)計出本近場校準(zhǔn)機(jī)械掃描控制系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)，圍繞技術(shù)指標(biāo)設(shè)計適合的機(jī)械結(jié)構(gòu)使機(jī)械掃描控制系統(tǒng)達(dá)到定位誤差在0.1mm以下且自動測量全程無差錯的性能。使用NI公司的數(shù)據(jù)采集卡完成近場的聲壓數(shù)據(jù)采集任務(wù)，通過LabVIEW軟件進(jìn)行人機(jī)控制界面的設(shè)計，主要包括使用 DLL動態(tài)鏈接庫技術(shù)完成

3、對伺服電機(jī)的控制，使用DAQmx驅(qū)動程序完成數(shù)據(jù)采集及存儲部分的設(shè)計，最后結(jié)合兩部分完成一個能夠進(jìn)行自動測量整個全息面聲壓數(shù)據(jù)的控制界面。該界面可以控制機(jī)械掃描系統(tǒng)各軸的運(yùn)動并且對運(yùn)動的速度、距離和方向進(jìn)行設(shè)置，并實時顯示運(yùn)動狀態(tài)。另一方面，該界面也可以進(jìn)行數(shù)據(jù)采集控制，設(shè)置采樣參數(shù)，并且可以通過系統(tǒng)查看接收信號的波形圖。最后，進(jìn)行了水池測試，機(jī)械掃描控制系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)良好，并驗證了本文研究的近場聲全息推算遠(yuǎn)場聲學(xué)特性算法的有效性。高頻換