基于FPGA的高精度超声波温度计设计

基于FPGA的高精度超声波温度计设计基于FPGA的高精度超声波温度计设计作者：蔡伟刘淑香向凤云指导老师：张兴红张天恒（重庆理工大学，机械检测技术与装备教育部工程研究中心，重庆400054）摘要：以超声波在介质中的传播速度随温度变化而变化的特点为设计原理，以FPGA为控制核心，设计了高精度超声波温度计。在FPGA上同时实现了高速信号电路控制模块、高频信号发生器模块、信号自动采集控制模块以及NIOSII软核处理器模块，解决了设计的关键性技术问题，并降低了成本，减小了体积。通过处理器进行了特殊的软件细分插补算法来对采集的数据进行分析处理，并通过理论分析和实验验证了该方法能够达到纳秒级超声波传播时间的测量，从而使设计能够实现分辨率优于0.001摄氏度的温度测量。关键词：超声波温度计；FPGA；SOPC；细分算法DesignofNovelPrecisionUltrasonicThermometerBasedonFPGAAuthors：CaiWei，LiuShuXiang，XiangFengYunTutors：ZhangXingHong,ZhangTianHen（EngineeringresearchcenterofMechanicalTestingTechnologyandEquipment,MinistryofEducation,ChongqingUniversityofTechno