近場(chǎng)校準(zhǔn)機(jī)械掃描控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)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(gè)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(chǎng)校準(zhǔn)方法需要較大的測(cè)量水域，測(cè)量時(shí)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(chǎng)測(cè)量聲壓數(shù)據(jù)，然后根據(jù)近場(chǎng)聲全息理論重構(gòu)換能器在遠(yuǎn)場(chǎng)的聲壓分布。為解決近場(chǎng)全息面測(cè)量時(shí)的空間定位不準(zhǔn)確及測(cè)量時(shí)間長(zhǎng)的缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)了近場(chǎng)校準(zhǔn)機(jī)械掃描控制系統(tǒng)。本文進(jìn)行了近場(chǎng)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(cè)量精度的相關(guān)參數(shù)，結(jié)合圓面活塞換能器聲場(chǎng)重建理論對(duì)使用近場(chǎng)聲全息推算遠(yuǎn)場(chǎng)聲學(xué)特性的可行性進(jìn)行了分析。通過(guò)理論分析，設(shè)計(jì)出本近場(chǎng)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(jì)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(dòng)測(cè)量全程無(wú)差錯(cuò)的性能。使用NI公司的數(shù)據(jù)采集卡完成近場(chǎng)的聲壓數(shù)據(jù)采集任務(wù)，通過(guò)LabVIEW軟件進(jìn)行人機(jī)控制界面的設(shè)計(jì)，主要包括使用 DLL動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)技術(shù)完成

3、對(duì)伺服電機(jī)的控制，使用DAQmx驅(qū)動(dòng)程序完成數(shù)據(jù)采集及存儲(chǔ)部分的設(shè)計(jì)，最后結(jié)合兩部分完成一個(gè)能夠進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量整個(gè)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(dòng)并且對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度、距離和方向進(jìn)行設(shè)置，并實(shí)時(shí)顯示運(yùn)動(dòng)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(guò)系統(tǒng)查看接收信號(hào)的波形圖。最后，進(jìn)行了水池測(cè)試，機(jī)械掃描控制系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)良好，并驗(yàn)證了本文研究的近場(chǎng)聲全息推算遠(yuǎn)場(chǎng)聲學(xué)特性算法的有效性。高頻換