换。探头的核心元件是压电陶瓷晶片，它具有声电转换特性。做为发射使用时，把电路送入的电脉冲转变成超声波脉冲。做为接收使用时，又可将接收到的超声波变成电信号送回电路。压电陶瓷晶片两侧的电极分别与同轴电缆的内导体和外导体连接。3超声反射法测厚仪的智能化设计
超声反射法测厚仪智能化设计简化的硬
件图见图3－1。由于受篇幅的限制，虚线以下的非智能单元仅以方框图作以介绍。虚线以上为智能单元将以原理图的形式详细讨论。
f图3－1测厚仪硬件图
非智能化单元由6部分构成，首先由发射脉冲振荡器产
生频率2kHz的方波，送给发射脉冲整形放大电路，使其变成脉冲宽度3s，幅度为100V的窄脉冲去驱动超声波探头，超声波探头将电脉冲转变成超声波束射入被测物体，在被测物体底面发生反射，反射波又被超声波探头接收并转变成电脉冲，但此时脉冲幅度在传播和转换过程中已被衰减为几毫伏。然后，将接收到的反射脉冲送给反射脉冲放大器放大至逻辑电平，同发射脉冲一起送给闸门发生电路产生闸门脉冲。闸门脉冲的前沿和后沿分别由发射脉冲和反射脉冲确定，即闸门宽度为超声波在被测物体内入射和反射所用的时间。最后将闸门脉冲和128MHz的时钟脉冲送给与门电路。闸门脉冲到来时，时钟脉冲通过与门输出。闸门脉冲没来到时与门无时钟脉冲输出。与门通过的时钟脉冲数可反映被测物体的厚度，并将其送入智能化单元进行相关处理。单片机89C51及周围元件构成智能单元，89C51是一种低功耗，内含4K字节快擦写EPROM的8位单片机，其指令系统与80C51完全兼容。各功能设计如下。1厚度信号的采集和输出显示二输入端与门74HC00在闸门脉冲的控制下输出时钟脉冲闸门脉冲，再经CD4520进行256分频后加到单片机的定时／计数口P34，由单片机进行采集。256分频是完成脉冲数与厚度值间标度变换需要。仪器的测量采用测量信号中断方式，没有进入测量状态时，无中断信号发生。进入测量状态时，超声波探头便收到反射脉冲，闸门发生器产生闸门脉冲，闸门脉冲送给中断信号发生器产生中断请求信号控制外中断口P32，CPU响应中断，执行测量程序，采集闸门脉冲，对其进行相关的数据处理，将处理后的厚度信号由单片机的P11口输出给ICM7224的输入端CI，ICM7224计数、经译码后直接驱动4位液晶片LCD，显示厚度值。ICM7224是单片CMOS4位计数／译码／LCD驱动器，本设计只使用4个整数位、前面的半位不用，使用时悬空。每位的7段笔划引脚直接与液晶对应的笔段相连。图中的BPr