[发明专利]一种用于光激励热像无损检测的多模态激励系统

摘要

本发明公开了一种用于光激励热像无损检测的多模态激励系统，包括调制频率控制器、触摸式液晶屏、FPGA和多级驱动；调制频率控制器产生激励系统的最优调制频率，并输入到FPGA，FPGA根据最优调制频率和激励系统当前的工作模式产生相应的半桥SPWM控制信号和全桥PWM控制信号，多级驱动再通过半桥SPWM控制信号和全桥PWM控制信号对直流电压进行调理，使系统输出设定的锁相驱动功率或脉冲驱动功率。

主权项

1.一种用于光激励热像无损检测的多模态激励系统，其特征在于，包括：一调制频率控制器，用于产生激励系统的最优调制频率，并输入到FPGA；一触摸式液晶屏，用于设置激励系统工作模式：锁相工作模式或脉冲工作模式；一FPGA，根据最优调制频率和激励系统当前的工作模式产生相应的半桥SPWM控制信号和全桥PWM控制信号；一多级驱动，包括半桥驱动电路和全桥驱动电路；所述的半桥驱动电路包括两个场效应管Q1、Q2，以及两个滤波电容Cf、Cin1和一个滤波电感Lf；外接的直流电源将直流高压功率输入到半桥驱动电路，通过滤波电容Cin1对其滤波，当场效应管Q1接收到半桥SPWM控制信号，场效应管Q2接收到与Q1互补的半桥SPWM控制信号后，通过收到的信号控制Q1、Q2的开断，并对加载到半桥驱动电路上的直流高压功率进行调制，使半桥驱动电路输出高压的SPWM电压信号，SPWM电压信号再分别经过滤波电感Lf和滤波电容Cf滤波后，得到正弦电压，并作为半桥驱动电路的输出输入到全桥驱动电路；所述的全桥驱动电路包括四个场效应管Q3、Q4、Q5、Q6和一个滤波电容Cin2；正弦电压输入到全桥驱动电路后，通过滤波电容Cin2对其滤波，当场效应管Q3、Q6接收到全桥PWM控制信号，场效应管Q4、Q5接收到与Q3、Q6互补的全桥PWM控制信号后，利用接收到的信号控制Q3、Q6的同步开断，Q4、Q5的同步开断，使正弦电压在Q3、Q6和Q4、Q5的交替控制下输出高幅度的正弦调制波信号，并作为全桥驱动电路的输出信号，该信号用于激励驱动系统灯；其中，所述的最优调制频率的产生方法为：(2.1)、调制频率控制器首先以F0＝0.01Hz的频率控制激励系统的输出激励功率信号，随后调制频率控制器收集被测试件的表面热像图，分析得到表面热像图的SNR值SNR_f；(2.2)、调制频率控制器再以Fe＝10Hz频率控制激励系统的输出激励功率信号，并再次收集被测试件的表面热像图，分析得到表面热像图的SNR值SNR_e；(2.3)、调制频率控制器又以0.01‑10Hz的中值Fh＝5Hz控制激励系统的输出激励功率信号，并再一次收集被测试件的表面热像图，分析得到表面热像图的SNR值SNR_h；(2.4)、比较SNR_f、SNR_e和SNR_h的大小关系，若SNR_f

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