Design of High Speed Analog Input Card for Ultrasonic Testing

초음파 탐상을 위한 고속 아날로그 입력 카드의 설계

It was designed a high-speed analog input card that is a important device of ultrasonic testing flaw detector in the middle of non-destructive testing in this Paper. The A/D Board is inquired high-speed sampling rate and fast data acquisition system. This pater shows a design that has a function of Peak- Detection for ultrasonic testing by ISA Bus type and a 50MHz of A/D converter in order to do sampling more than quadruple frequency of transducer frequency.

A/D Board는 Data Acquisition 시스템에서 가장 중요한 하드웨어 기술로써, 컴퓨터를 이용하는 계측기기에 필수적으로 사용되는 장치이다. 특히, 초음파 탐상 장치의 A/D Board는 수 MHz대의 초음파를 디지털로 변환하기 위해 고속의 A/D 변환기가 필요하고, PC 메모리로 직접 전송할 수 있는 DMA 방식의 회로 설계가 요구된다. 본 연구는 측정하려는 대상으로부터 반사된 초음파 신호를 고속의 A/D 변환기에 의해 디지털화 한 후, 데이터의 Peak값을 추출하여 ISA Bus를 통해서 PC로 전송 지켜주는 카드를 설계하였다. 초음파 탐상에 사용되는 주파수가 보통 10MHz 이상이므로 이 신호를 안정적으로 획득하기 위해서는 샘플링 속도가 초음파 주파수 보다 굇배 이상 빨라야 한다. 따라서 50MHz의 샘플링 속도와 8 비트의 분해능을 갖는 A/D 변환기를 사용하였으며, 변환된 초음파 신호를 고속 처리하기 위해 Positive와 Negative Peak Detection 모드를 동시에 동작하도록 VHDL을 이용하여 설계하였다.