[發(fā)明專利]頻率控制電路及超聲波換能器系統(tǒng)有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201811647911.8 | 申請日： | 2018-12-29 |
| 公開（公告）號： | CN111375538B | 公開（公告）日： | 2021-08-03 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 郭毅軍;唐福海;葉強;楊濤 | 申請（專利權(quán)）人： | 重慶西山科技股份有限公司 |
| 主分類號： | B06B1/02 | 分類號： | B06B1/02 |
| 代理公司： | 廣州華進聯(lián)合專利商標代理有限公司 44224 | 代理人： | 黃隸凡 |
| 地址： | 400000 重慶市北部新區(qū)*** | 國省代碼： | 重慶;50 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 頻率 控制電路 超聲波 換能器 系統(tǒng) | ||
本發(fā)明涉及一種頻率控制電路及超聲波換能器系統(tǒng)，第一信號處理模塊通過將電壓采集模塊采集到的信號輸出第一待檢信號，第二信號處理模塊通過將電流采集模塊采集到的電流輸出第二待檢信號，相位檢測模塊根據(jù)第一待檢信號和第二待檢信號輸出檢測結(jié)果，以使處理器根據(jù)檢測結(jié)果改變激勵信號源中激勵信號的頻率。其中，由于第一待檢信號與電壓相位相同，第二待檢信號與電流相位相同，因此檢測結(jié)果與電壓電流的相位相關(guān)，在電壓超前電流或電流超前電壓時，根據(jù)對應的檢測結(jié)果改變激勵信號的頻率，以降低固有頻率與激勵信號的頻率的差異，保證超聲波換能器工作在效率最高的工況下。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及超聲波換能器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種頻率控制電路及超聲波換能器系統(tǒng)。
背景技術(shù)
超聲波換能器是一種可將輸入的電功率轉(zhuǎn)換成機械功率(即超聲波)再傳遞出去的能量轉(zhuǎn)換器件。超聲波換能器被廣泛應用于各種超聲波設(shè)備，如超聲波手術(shù)刀、超聲波焊接機或超能波清洗機等。超聲波設(shè)備中的超聲波換能器接收激勵信號源的交流電激勵信號，并將其轉(zhuǎn)換成機械能，以驅(qū)動相應的工作設(shè)備。
其中，超聲波換能器自身具有固定頻率，當激勵信號的頻率與其固有頻率一致時，即超聲波換能器工作在諧振頻率時，轉(zhuǎn)換效率最高。超聲波換能器在工作過程中，受自身性能、工作設(shè)備的狀態(tài)和工作環(huán)境等因素的影響，其固有頻率會產(chǎn)生變化，導致固有頻率與激勵信號的頻率存在較大差異，降低超聲波換能器的轉(zhuǎn)換效率。傳統(tǒng)判斷固有頻率與激勵信號的頻率是否存在差異的方式，主要是通過處理器判斷激勵信號中電壓與電流的相位差，在電壓超前于電流或電流超前于電壓時，處理器對激勵信號的頻率進行大小調(diào)整，以保證超聲波換能器工作在效率最高的工況下。
然而，傳統(tǒng)的處理器在接收到激勵信號中電壓與電流對應的信號后，需要運行程序以判斷電壓與電流的相位差情況，影響處理器的響應速度，降低了調(diào)整激勵信號的頻率的效率。
發(fā)明內(nèi)容
基于此，有必要針對傳統(tǒng)的處理器在接收到激勵信號中電壓與電流對應的信號后，需要運行程序以判斷電壓與電流的相位差情況，影響處理器的響應速度，降低調(diào)整激勵信號的頻率的效率的問題，提供一種頻率控制電路及超聲波換能器系統(tǒng)。
本發(fā)明實施例一方面提供了一種頻率控制電路，包括電壓采集模塊、電流采集模塊、第一信號處理模塊、第二信號處理模塊、相位檢測模塊和處理器；
電壓采集模塊用于采集激勵信號源的第一輸出端和第二輸出端間的電壓；其中，超聲波換能器分別連接激勵信號源的第一輸出端和第二輸出端，以構(gòu)成激勵回路；
電流采集模塊用于采集激勵回路的電流，并將電流轉(zhuǎn)換為比例電壓信號；
第一信號處理模塊的第一輸入端連接電壓采集模塊的第一輸出端，第一信號處理模塊的第二輸入端連接電壓采集模塊的第二輸出端；第一信號處理模塊用于根據(jù)電壓輸出第一待檢信號；其中，第一待檢信號與電壓相位相同；
第二信號處理模塊的第一輸入端連接電流采集模塊的第一輸出端，第二信號處理模塊的第二輸入端連接電流采集模塊的第二輸出端；第二信號處理模塊用于根據(jù)比例電壓信號輸出第二待檢信號；其中，第二待檢信號與電流相位相同；
相位檢測模塊的第一輸入端連接第一信號處理模塊的輸出端，相位檢測模塊的第二輸入端連接第二信號處理模塊的輸出端；相位檢測模塊的第一輸出端連接處理器，相位檢測模塊的第二輸出端連接處理器；相位檢測模塊用于根據(jù)第一待檢信號和第二待檢信號輸出檢測結(jié)果；
處理器用于根據(jù)檢測結(jié)果改變激勵信號源中激勵信號的頻率。
在其中一個實施例中，第一信號處理模塊包括第一放大器、第一濾波器和第一過零比較器；
第一放大器的一輸入端為第一信號處理模塊的第一輸入端，第一放大器的另一輸入端為第一信號處理模塊的第二輸入端；第一放大器的輸出端連接第一濾波器的輸入端；第一濾波器的輸出端連接第一過零比較器的輸入端；第一過零比較器的輸出端為第一信號處理模塊的輸出端。
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于重慶西山科技股份有限公司，未經(jīng)重慶西山科技股份有限公司許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/201811647911.8/2.html，轉(zhuǎn)載請聲明來源鉆瓜專利網(wǎng)。
