近年来，随着超声波检测技术研究的不断深入，再加上其具有穿透性强、无损、非介入等优点，超声波检测技术在许多检测领域得到广泛应用。利用超声波进行微参量检测时，其一般原理为被测参量的变化引起超声波声速的变化，最终转化为超声波传播时延的变化。因此在利用超声波进行精确检测时，通常通过检测超声波时延的精确变化来得到被测参量的变化。然而研究表明，被测参量变化引起的时延变化量很小，属于微时延，传统的超声波检测电路很难对其进行检测。　　 目前，制约超声微参量检测技术实用化的关键因素是超声波微时延检测精度不高。为解决这一技术瓶颈，本文采用基于回振法的时延扩展技术对超声波微时延进行扩展，同时设计以DSP芯片TMS320F2812为核心的控制电路控制超声波信号的发射与接收，对超声波微时延进行精确检测。在此基础上，本文提出了一种基于电路相移的超声波回波信号调理电路时延特性研究方法，通过对超声波回波信号调理电路相频特性建模和仿真得到其相移特性，研究其相移特性对超声波传播时延的影响规律，并对TMS320F2812控制电路的检测结果进行补偿，以期’达到提高超声波微时延检测精度的目的。　　 论文的主要研究工作包括:　　 (1)分析和研究超声波微时延检测的原理、方法以及存在的问题，针对超声波微时延检测精度不高的问题，采用基于回振法的时延扩展技术对超声波微时延进行扩展;　　 (2)设计超声波回波信号调理电路，研究其时延特性，得到由于超声波回波信号调理电路相移引起的超声波时延误差，并提出补偿方法;　　 (3)设计TMS320F2812控制电路的电路原理图，完成TMS320F2812控制电路硬件设计;　　 (4)设计超声波微时延检测系统的主程序及各子程序流程图，完成系统软件编写;　　 (5)搭建实验平台，首先对超声波回波信号调理电路的性能和时延特性进行验证，然后以拉伸试件的拉伸应力为被测对象，检测其拉伸应力所引起的超声波微时延，验证本文所述的超声波微时延检测方法的可靠性。