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超声波发生器的设计包括那些方面?

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超声波发生器的设计包括那些方面?

2019-10-21 15:35
超声波发生器的设计主要包括硬件一年电路设计和软件系统设计。
 
一,硬件电路设计
 硬件电路主要由主电路和控制电路两部分组成。主电路实现对超声频的电信号进行功率放大,然
 
后去激发超声波换能器产生超声波。控制电路主要是为主电路中的桥式变换器提供脉冲信号,并
借助反馈电路实现闭环控制。
 
1,信号产生电路
是一种频率可调、占空比可调的脉宽调制器,采用双级型工艺制作的新型模拟数字混合集成电路,
 
性能优异,所需的外器件较少,内置基准电压源,芯片内振荡器工作频率宽 100Hz~400kHz。
 
2,信号控制电路
 
信号频率的选择是通过单片机来控制,通过程序改变单片机输出引脚的电压,经 D/A 转换器,接
 
到三极管的基极,通过控制三极管集电极的电流,可调整集电极和发射极之间的阻值。
 
3,功放电路
超声波发生器的主电路是功放电路,它对信号产生电路输出的脉冲信号进行功率放大,通过阻抗匹
 
配电路传导给换能器,换能器将电信号转化为机械振动。功放电路包括整流滤波电路和逆变电路。
 
4,匹配电路
超声波发生器是为换能器提供激励信号的,它们之间的匹配设计十分重要,直接影响到设备能否高
 
效工作。 超声波发生器与换能器之间的匹配包括调谐匹配和阻抗匹配两个方面。由于压电型换能
 
器在谐振频率工作时呈容性,如果直接将信号源接到换能器上就会产生一部分无功功率,使得有功
 
功率相对减小,因此需要设计调谐匹配,即在发生器输出端通过匹配感抗,使得负载呈纯电阻。 
 
阻抗匹配是指调整负载的阻值,使之与发生器的内阻相等,以获得发生器对外的最大输出功率。
 
 
二,软件系统设计
 
   超声波发生器的工作流程是由单片机来控制, 通过软件编程,实现对超声波频率的设置、调整和显示等控制,同时监控频率反馈信号,调整参数使换能器高效率输出超声波。
 
 

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