1　往返時間的測量
    往返時間的測量有以下三種方法：
　　（1）測量發射波T與**次底波B1之間的時間；
　　（2）測量**次底波B1與**次底波B2之間的時間；
    （3）測量其后任意兩相鄰波之間的時間。
　　以上三種測量方式的選擇可以通過不同的電路來實現，但它們對儀器的性能

有很大的影響。如果選擇**種測量方法，則因發射脈沖幅度特別大，且種測量

方法，由于脈寬窄，能探測薄的材料，此時若用高頻探頭（10MHz），就能探測更

薄的材料，因而拓寬了儀器測量下限。如果選擇第三種測量方法，效果和**種

不相上下，但數據采集較困難，且雜波較多。**和第三種測量方法的測量電路

較復雜，成本較高。測厚儀研制中幾個關鍵問題的討論我們在研制過程中，考慮到量程要求，采用了**種測量方

法。為了方便實現電路，我們在發射超聲波的同時設計了一個計數門，由門脈沖

控制計數的起始位置。

2　高速數據采集
　　由于探頭工作頻率*高為5MHz，按照采樣定理，數據采集速度需在10MHz以上

，通常選擇為工作*高頻率的4～5倍*好，本系統中使用的采樣頻率為50MHz。儀

器的精度也和數據采集速度密切相關，例如，鋼在聲波縱波的傳播速度為5900m／

s，在一個周期內通過的折反距離為147（mm）（2）
　　所以儀器的測量精度基本能滿足要求，然后再采取一些其它補償措施，例如

自動校準補償、軟件補償等，使儀器的精度達到0．01mm。
3　計數問題
　　在硬件設計中，我們始終以小型化為標準，盡量減少硬件數量，所以單片機

選用美國ATMEL公司生產的高性能AT89C51－20PC的單片機，片內有E2PROM，采用

電擦除方式，程序修改方便，內存容量足夠，不增加任何外圍設備。而計數器采

用三態輸出的8位二進制計數器74HC590一片。但儀器要求測量上限為200mm，因此

計數上限為：

    通過計算發現只用一片8位二進制計數器74HC590是不能滿足計數要求的。所

以在設計中為了避免74HC590的級聯，設計中用單片機內部計數器T0也參與計數。

但單片機的計數器的*高頻率一般僅為振蕩頻率的1／24，即在單片機外接12MHz

晶振時，計數的*高頻率為0．5MHz，而74HC590的進位信號為一個與計數時鐘同