[實(shí)用新型]一種低壓電源驅(qū)動(dòng)的超聲波脈沖激勵(lì)電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201821528060.0
• 申請(qǐng)日: 2018-09-18
• 公開（公告）號(hào): CN208754202U
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 行鴻彥;李順
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京信息工程大學(xué)
• 主分類號(hào): H02M9/04
• 分類號(hào): H02M9/04
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 葛瀟敏

本實(shí)用新型提供一種低壓電源驅(qū)動(dòng)的超聲波脈沖激勵(lì)電路，該電路包括，電源、第一極性電容、第二極性電容、第三電容、第四電容、第一電感、第二電感、第一至第四電阻、第一至第三二極管、第一場(chǎng)效應(yīng)管、第二場(chǎng)效應(yīng)管和超聲波換能器。本實(shí)用新型采用低壓電源供電，電源易于獲取，使用更加安全，本實(shí)用新型可以通過控制第一場(chǎng)效應(yīng)管的外部脈沖控制脈沖激勵(lì)電路的發(fā)射功率，實(shí)現(xiàn)程序控制發(fā)射功率；還可以通過外部脈沖控制脈沖激勵(lì)電路的發(fā)射重復(fù)頻率，為超聲波金屬測(cè)厚帶來(lái)極大的靈活性。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型公開了一種用于超聲測(cè)厚的低壓電源驅(qū)動(dòng)的超聲波脈沖激勵(lì)電路，屬于超聲波應(yīng)用領(lǐng)域。

背景技術(shù)

超聲波脈沖激勵(lì)電路又稱為超聲波發(fā)射電路，主要用于激勵(lì)超聲波換能器內(nèi)部的壓電晶片，具體是利用脈沖激勵(lì)電路產(chǎn)生的脈沖振蕩信號(hào)，使壓電晶片振蕩從而產(chǎn)生超聲波。常見的超聲波發(fā)射電路發(fā)出的脈沖主要有方波脈沖和尖波脈沖兩種，方波脈沖常用于中心頻率為幾十到幾百千赫茲的超聲波換能器中，而對(duì)于金屬測(cè)厚領(lǐng)域而言，所用的超聲波中心頻率為幾兆赫茲，因此常選用尖波脈沖作為超聲波激勵(lì)脈沖。對(duì)于一個(gè)給定的超聲波發(fā)射電路，其發(fā)射功率主要由激勵(lì)脈沖幅度、脈沖寬度所影響。激勵(lì)脈沖幅度越大、脈沖寬度約小，發(fā)射功率越大，因此尖波脈沖使得發(fā)射電路更為高效。

在常見的超聲波發(fā)射電路中，為了獲得更高的發(fā)射功率，往往使用高壓直流電源作為發(fā)射電路的電源，大功率的超聲波發(fā)射電路發(fā)射的脈沖幅度可達(dá)900V甚至更高，這導(dǎo)致超聲波發(fā)射電路的電源不易獲取，制作成本顯著增加，為使用安全問題帶來(lái)隱患。在常見的金屬測(cè)厚領(lǐng)域中，多數(shù)情況下對(duì)發(fā)射功率要求不高，對(duì)于便攜式測(cè)厚儀而言，所用供電電源多數(shù)為干電池供電，因此，需要一種低壓電源驅(qū)動(dòng)的超聲波脈沖激勵(lì)電路。根據(jù)被測(cè)金屬厚度的不同，所需的發(fā)射功率不同，為了節(jié)省能源，需要一種功率可調(diào)的脈沖激勵(lì)電路，此外，超聲波發(fā)射的重復(fù)頻率的可調(diào)性將能夠大大增加超聲波金屬測(cè)厚儀使用的靈活性。

實(shí)用新型內(nèi)容

實(shí)用新型目的：為解決上述便攜式金屬測(cè)厚儀采用高壓電源會(huì)帶來(lái)安全隱患和高壓電源不易獲取的問題，本實(shí)用新型提供一種低壓電源驅(qū)動(dòng)的超聲波脈沖激勵(lì)電路。

技術(shù)方案：本實(shí)用新型提供一種低壓電源驅(qū)動(dòng)的超聲波脈沖激勵(lì)電路，該電路包括：電源、第一至第二極性電容、第三至第四電容、第一電感、第二電感、第一至第四電阻、第一至第三二極管、第一場(chǎng)效應(yīng)管、第二場(chǎng)效應(yīng)管和超聲波換能器；電源的正極、第一極性電容的正極、第一電感的一端相連接；第一電感的另外一端、第一電阻的一端、第一二極管的正極相連接；第一電阻的另外一端連接第一場(chǎng)效應(yīng)管的漏極；第一二極管的負(fù)極、第二極性電容的正極、第三電容的一端、第二電阻的一端相互連接；第二電阻的另外一端、第三電阻的一端、第四電容的一端相互連接；第三電阻的另外一端與第二場(chǎng)效應(yīng)管的漏極相互連接；第四電容的另外一端、第三二極管的正極、第二二極管的負(fù)極相連接，第二二極管的正極、第四電阻的一端、第二電感的一端、超聲波換能器的一端相連接；電源的負(fù)極、第一極性電容的負(fù)極、第一場(chǎng)效應(yīng)管的源極、第二極性電容的負(fù)極、第三電容的另外一端、第二場(chǎng)效應(yīng)管的源極、第三二極管的負(fù)極、第四電阻的另外一端、第二電感的另外一端、超聲波換能器的另外一端相連接并接地。

進(jìn)一步的，所述第一場(chǎng)效應(yīng)管與第二場(chǎng)效應(yīng)管均采用開關(guān)功率場(chǎng)效應(yīng)管IRF840。

進(jìn)一步的，所述超聲波換能器采用中心頻率為5MHz的壓電陶瓷晶體換能器 。

有益效果：本實(shí)用新型采用低壓電源供電，電源易于獲取，實(shí)用更加安全，本實(shí)用新型可以通過控制第一場(chǎng)效應(yīng)管的外部脈沖控制脈沖激勵(lì)電路的發(fā)射功率，可以實(shí)現(xiàn)程序控制發(fā)射功率；還可以通過外部脈沖控制脈沖激勵(lì)電路的發(fā)射重復(fù)頻率，為超聲波金屬測(cè)厚帶來(lái)極大的靈活性。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型電路原理圖。

具體實(shí)施方式