[發明專利]頻率控制裝置、方法及超聲波換能器系統

在審

• 申請號: 201811633141.1
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN111381615A
• 公開（公告）日: 2020-07-07
• 發明（設計）人: 郭毅軍;楊濤;葉強;唐福海;秦勇
• 申請（專利權）人: 重慶西山科技股份有限公司
• 主分類號: G05D19/02
• 分類號: G05D19/02;B06B1/02
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 黃隸凡

1.一種頻率控制裝置，其特征在于，包括溫度采集模塊、電流值采集模塊、功率采集模塊和頻率控制模塊；

所述頻率控制模塊分別連接所述溫度采集模塊、所述電流值采集模塊和所述功率采集模塊；

所述溫度采集模塊用于采集超聲波換能器的溫度；所述電流值采集模塊用于采集激勵回路的電流值；所述功率采集模塊用于采集所述超聲波換能器的功率；其中，所述超聲波換能器與激勵信號源構成激勵回路；

所述頻率控制模塊用于根據所述溫度、所述電流值和所述功率，通過預設數據模型得到跟蹤頻率；所述頻率控制模塊還用于將所述激勵信號源的激勵信號的頻率調整為所述跟蹤頻率。

2.根據權利要求1所述的頻率控制裝置，其特征在于，所述溫度采集模塊包括溫度傳感器。

3.根據權利要求1所述的頻率控制裝置，其特征在于，所述電流值采集模塊包括電流采集電路。

4.根據權利要求1所述的頻率控制裝置，其特征在于，所述功率包括有功功率和無功功率。

5.根據權利要求1至4任意一項所述的頻率控制裝置，其特征在于，所述頻率控制模塊包括MCU。

6.一種頻率控制方法，其特征在于，包括步驟：

獲取超聲波換能器的溫度、功率，以及激勵回路的電流值；其中，所述超聲波換能器與激勵信號源構成激勵回路；

將所述溫度、所述功率和所述電流值代入預設數據模型，得到跟蹤頻率；

將所述激勵信號源的激勵信號的頻率調整為所述跟蹤頻率。

7.根據權利要求6所述的頻率控制方法，其特征在于，所述預設數據模型的建立過程，包括步驟：

獲取超聲波換能器工作在特定頻率下的所述溫度、所述功率和所述電流值；

對所述特定頻率、所述溫度、所述功率和所述電流值進行數據擬合，得到所述預設數據模型。

8.根據權利要求7所述的頻率控制方法，其特征在于，所述對所述特定頻率、所述溫度、所述功率和所述電流值進行數據擬合的過程，包括步驟：

通過神經網絡的方式，對所述特定頻率、所述溫度、所述功率和所述電流值進行數據擬合。

9.一種超聲波換能器系統，其特征在于，包括激勵信號源、超聲波換能器和頻率控制裝置；

所述頻率控制裝置包括溫度采集模塊、電流值采集模塊、功率采集模塊和頻率控制模塊；

所述頻率控制模塊分別連接所述溫度采集模塊、所述電流值采集模塊、所述功率采集模塊和所述激勵信號源；

所述溫度采集模塊用于采集超聲波換能器的溫度；所述電流值采集模塊用于采集激勵回路的電流值；所述功率采集模塊用于采集所述超聲波換能器的功率；其中，所述超聲波換能器與激勵信號源構成激勵回路；

所述頻率控制模塊用于根據所述溫度、所述電流值和所述功率，通過預設數據模型得到跟蹤頻率；所述頻率控制模塊還用于將所述激勵信號源的激勵信號的頻率調整為所述跟蹤頻率。

10.根據權利要求9所述的超聲波換能器系統，其特征在于，所述激勵信號源包括依次連接的整流電路、BUCK電路、全橋逆變器、高頻變壓器和電感調諧匹配電路；其中，所述整流電路用于接入外部供電；

所述頻率控制模塊連接所述全橋逆變器，用于將所述全橋逆變器中交流電的頻率調整為所述跟蹤頻率。