0 引言

　　超声无损检测技术是根据材料缺陷所显示的声学性质对超声波传播的影响来探测其缺陷的方法。利用该技术可以测量各种金属、非金属、复合材料等介质内的裂缝、气孔、夹杂等缺陷信息。由于超声波检测具有穿透力强，检测灵敏度高等优点，因而在航空航天、冶金造船、石油化工、铁路等领域起着广泛的作用。一般采用超声无损检测技术的超声探伤仪有模拟式和数字式之分，随着计算机技术、微电子技术及数字信号处理技术的发展，传统的模拟式超声探伤仪正逐渐被功能先进的数字式超声探伤仪所取代。

　　超声波的回波信号是高频信号，其中心频率最高达到20 MHz以上，常用的超声波探头中回波信号的频率一般为2．5～10 MHz，要使这样的高频信号数字化，系统就对模／数转换电路提出了很高的要求。根据Shannon采样定理和Nyquist采样准则，在理想的数据采集系统中，为了使采样信号不失真地复现输入信号，采样频率至少是输入信号最高频率的两倍。在实际使用中，为保证数据采集的准确度，应增加在每个输入信号周期内的采样次数，一般每周期采样7～lO次。有些系统对采样信号频率的要求更高。现有的模／数转换电路方案在可靠性、功耗、采样速度和精度上都存在诸多不足，不能满足某些实际情况的需要，而大规模集成电路技术的发展为设计高速、高精度、高可靠性、低功耗的超声信号采集方案提供了可能性。本文设计了一种采样速率达100 MHz的超声波采集模块，并通过FPGA对采样数据进行压缩后进行数据缓存。

　　l 数字式超声探伤仪原理

　　数字式超声探伤仪结构框图如图1所示。

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