理论和实验研究表明,短脉冲有限幅值声波在液体中传播时,由于传播的非线性影响,与材料表面相互作用时会产生冲击波或应力波,一般称为激波,又称震波。由于激波在液体介质中具有高能、瞬时高压的特点,其能量转换过程非常适合表面改性、材料强化等应用。本文依据脉冲超声波聚焦技术、声波非线性传播原理,在前期激波发生器的研究的基础上,开发了基于C8051F040 SoC的激波控制系统,并在此控制系统平台上,提出了一种基于压电式压力传感器的液体压力激波特性测试方法,同时初步测试了激波的压力特性。本文主要研究内容如下:1.根据压电逆效应原理,介绍了单元式和阵列式压电陶瓷超声换能器设计形式。从压电换能器的等效电路出发,提出了激励电源的设计要求和技术指标,并分别就从高频开关电源PWM控制和激励电源主电路设计两个关键问题作了详细的分析和探讨,对激励电源的功率和效率作了测量。最后结合激波发生器,提出了激波控制系统的总体设计要求。2.针对激波发生器及其应用,开发了一种基于SoC单片机C8051F040的激波控制系统。从设计任务入手,根据模块化的设计原则,本文分别从硬件电路设计和软件开发两方面进行了探讨。针对系统的可靠性应用,提出了若干系统软硬件抗干扰措施和方法。3.根据非线性效应及激波在液体里传播的机理,得出液体压力激波的特性,提出了一种基于压电式压力传感器的液体压力激波特性测试方法,开发了试验测试平台,并建立了测试方案,利用该试验系统进行了液体压力激波的压力特性测试。