[實用新型]一種磁致伸縮換能器自動阻抗匹配器

有效

• 申請號: 201921651312.3
• 申請日: 2019-09-30
• 公開（公告）號: CN210775659U
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 黃文美;冉超;翁玲;王博文;張博
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: G01R27/02
• 分類號: G01R27/02;B06B1/08
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 趙鳳英

1.一種磁致伸縮換能器自動阻抗匹配器，其特征為該自動阻抗匹配器的組成包括阻抗匹配模塊、信號采集模塊、反饋模塊以及單片機控制模塊；

其連接關系為：所述的阻抗匹配模塊的一端連接電源的輸出端，另一端連接磁致伸縮換能器的一端；信號采集模塊的一端連接電源的輸出端，信號采集模塊另一端連接磁致伸縮換能器的另一端，同時信號采集模塊的輸出端連接反饋模塊的一端；反饋模塊另一端連接單片機控制模塊的一端；單片機控制模塊的輸出端連接至阻抗匹配模塊的信號輸入端，同時PC機連接至單片機控制模塊另一端；

所述的阻抗匹配模塊的組成包括兩套8路5V帶光耦隔離功能的繼電器模塊、一個5V直流電源和16個CBB電容、16個阻值為1k?的電阻；兩套繼電器模塊結構相同，各包括8個并聯的繼電器；每套繼電器模塊的DC+和DC-端口都分別接到5V直流電源的正極c和負極d；每個繼電器的高低電平觸發選擇端S1-S16各插上一個與之配套的H跳線帽；每個繼電器的輸入信號觸發端口 IN1-IN16分別接單片機控制模塊的外部雙向輸入/輸出（I/O）口；每個繼電器的常開端NO1-NO16均接到m端，m端接到換能器驅動電源的輸出端；每個繼電器的公共端COM1-COM16對應的接一個CBB電容的一端，每個CBB電容的另一端都接到n端，n端連接換能器輸入端；每個繼電器的常閉端NC1-NC16均連接一個1k?電阻的一端，每個電阻的另一端接到CBB電容的另一端；

所述信號采集模塊的組成包括三個精密采樣電阻R₃₁、R₃₂、R₃₃；其連接關系為電阻R₃₁的一端和阻抗匹配模塊的m端相連；電阻R₃₁的另一端和電阻R₃₂的一端相連；電阻R₃₂的另一端與電阻R₃₃的一端相連；電阻R₃₃的另一端和換能器b的一個輸入端b2相連；電阻R₃₁的一端還和電源a的一個輸出端a1相連；電阻R₃₂的一端還和電壓采樣端SV2相連；電阻R₃₂的另一端還分別和電壓采樣端SV1、電源a的另一個輸出端a2相連；電阻R₃₃的一端還和電流采樣端SC2相連；電阻R₃₃的另一端還和電流采樣端SC1相連；阻抗匹配模塊的n端和換能器b的另一個輸入端b1相連。

2.如權利要求1所述的磁致伸縮換能器自動阻抗匹配器，其特征為所述的反饋模塊電路的組成包括采用LM324型運算放大器的差動放大器、采用LM324型運算放大器的比例放大器和相位差檢測電路；

其中，相位差檢測電路又包括兩個由LM339芯片組成的高速過零比較器、一個采用74LS74芯片的D觸發器、一個采用74LS86芯片的異或門；該模塊的連接關系為差動放大器的正極輸入端連接信號采集模塊的電流采樣端SC2，負極輸入端連接電流采樣端SC1，差動放大器的輸出端連接到相位差檢測電路中的高速過零比較器A的負極輸入端；比例放大器的輸入端連接信號采集模塊的電壓采樣端口SV2，比例放大器的輸出端連接到相位差檢測電路中的高速過零比較器B的負極輸入端；兩個高速過零比較器的輸出端分別接到D觸發器的D端口和CLK端口，D觸發器的置位輸入S和復位輸入R都接地；兩個高速過零比較器的輸出端分別接到異或門的輸入端。