[發(fā)明專利]數(shù)字化全智能超聲波發(fā)生器及其自動(dòng)對(duì)頻方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210439564.6
• 申請(qǐng)日: 2012-11-07
• 公開（公告）號(hào): CN102969977A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳彪;歐陽(yáng)春柏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吳彪
• 主分類號(hào): H03B28/00
• 分類號(hào): H03B28/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 任海燕

1.數(shù)字化全智能超聲波發(fā)生器，包括依次連接的電源整流濾波模塊、超聲波輸出模塊及換能器，還包括控制模塊和超聲波源頻率產(chǎn)生模塊、超聲波功率器件控制模塊；其特征在于，

所述控制模塊控制超聲波源頻率產(chǎn)生模塊產(chǎn)生超聲波原頻率信號(hào)，該原頻率信號(hào)通過(guò)驅(qū)動(dòng)信號(hào)死區(qū)時(shí)間發(fā)生模塊處理后輸出給超聲波功率器件控制模塊，再由超聲波功率器件控制模塊輸出給超聲波輸出模塊。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字化全智能超聲波發(fā)生器，其特征在于，所述控制模塊包括微處理器及與微處理器連接的聯(lián)機(jī)通信電路和PLC外設(shè)信號(hào)接口電路。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)字化全智能超聲波發(fā)生器，其特征在于，所述控制模塊還包括與微處理器連接的顯示電路和鍵盤電路。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字化全智能超聲波發(fā)生器，其特征在于：所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)死區(qū)時(shí)間發(fā)生模塊包括專用雙端脈沖調(diào)制器件,其內(nèi)部集成誤差放大器、脈寬比較器、基準(zhǔn)電壓源及輸出電路，專用雙端脈沖調(diào)制器件CT端和FB端接超聲波源頻率產(chǎn)生模塊，死區(qū)時(shí)間控制輸入端CONT接上固定電壓即在輸出脈沖上產(chǎn)生附加死區(qū)時(shí)間的兩路驅(qū)動(dòng)信號(hào)E1、E2輸出給超聲波功率器件控制模塊。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的數(shù)字化全智能超聲波發(fā)生器，其特征在于：進(jìn)一步包括功率器件保護(hù)模塊，所述功率器件保護(hù)模塊包括過(guò)流保護(hù)直流偏置電路、過(guò)壓保護(hù)電路、過(guò)溫保護(hù)電路、漏電/短路保護(hù)電路；所述功率器件保護(hù)模塊與超聲波輸出模塊連接，同時(shí)與控制模塊連接將故障保護(hù)信息傳輸給控制模塊。

6.數(shù)字化全智能超聲波發(fā)生器自動(dòng)對(duì)頻方法，包括寬頻快速頻率掃描的步驟及窄頻精準(zhǔn)頻率掃描的步驟；

所述寬頻快速頻率掃描方式如下：

在可以預(yù)期的系統(tǒng)允許的工作最大工作頻率范圍內(nèi)，以特定的頻率掃描步長(zhǎng)進(jìn)行掃頻，并采樣諧振回路電流數(shù)據(jù)；

對(duì)采樣到的電流數(shù)據(jù)利用數(shù)學(xué)分析方法去除異樣點(diǎn)，再采用移動(dòng)平均法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑，最后利用一階導(dǎo)數(shù)為零的數(shù)學(xué)分析原理，得到數(shù)據(jù)曲線拐點(diǎn)；??

通過(guò)比較拐點(diǎn)數(shù)據(jù)得到拐點(diǎn)數(shù)據(jù)絕對(duì)值的最大值點(diǎn)即為諧振點(diǎn)，微處理器記憶并儲(chǔ)存此諧振點(diǎn)參數(shù)；

所述窄頻精準(zhǔn)頻率掃描的方式如下：以寬頻快速頻率掃描得到的諧振點(diǎn)為基準(zhǔn)參數(shù)，在可以預(yù)期的系統(tǒng)工作時(shí)的最大頻率漂移范圍內(nèi)，以特定的頻率跟蹤步長(zhǎng)進(jìn)行掃頻，并采樣諧振回路電流數(shù)據(jù)；

對(duì)采樣到的電流數(shù)據(jù)利用數(shù)學(xué)分析方法去除異樣點(diǎn)，再采用移動(dòng)平均法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑，最后利用一階導(dǎo)數(shù)為零的數(shù)學(xué)分析原理，得到數(shù)據(jù)曲線拐點(diǎn)；??

通過(guò)比較拐點(diǎn)數(shù)據(jù)得到拐點(diǎn)數(shù)據(jù)絕對(duì)值的最大值點(diǎn)即為諧振點(diǎn)，微處理器記憶并儲(chǔ)存此諧振點(diǎn)參數(shù)，并在此諧振點(diǎn)駐點(diǎn)工作。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的數(shù)字化全智能超聲波發(fā)生器自動(dòng)對(duì)頻方法，其特征在于：所述寬頻快步頻率掃描用于超聲波設(shè)備第一次使用或超聲波配置有重大改變時(shí)使用；所述窄頻精準(zhǔn)頻率掃描在超聲波設(shè)備每次開機(jī)啟動(dòng)時(shí)使用。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的數(shù)字化全智能超聲波發(fā)生器自動(dòng)對(duì)頻方法，其特征在于：還包括駐點(diǎn)工作時(shí)全范圍跟蹤諧振頻率的步驟其實(shí)現(xiàn)方式為：

在同一諧振點(diǎn)工作時(shí)，每隔固定時(shí)間間隔對(duì)諧振回路的電流數(shù)據(jù)進(jìn)行一輪采樣；

每輪采樣中，均多次采樣諧振回路的電流數(shù)據(jù)，并對(duì)采樣到的電流數(shù)據(jù)利用數(shù)學(xué)分析方法去除異樣點(diǎn)，再采用四項(xiàng)移動(dòng)平均法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑，作為該頻點(diǎn)的諧振回路電流采樣值儲(chǔ)存；

然后將當(dāng)前諧振回路電流采樣值與前次諧振回路電流采樣值進(jìn)行比較，如果當(dāng)前諧振回路電流采樣值變大，則控制下一工作頻率點(diǎn)與上一次頻率變化方向一致；如果當(dāng)前諧振回路電流采樣值變小，則控制下一工作頻率點(diǎn)與上一次頻率變化方向相反；如果當(dāng)前諧振回路電流采樣值無(wú)變化，則按原諧振點(diǎn)頻率繼續(xù)駐點(diǎn)工作。