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相似文献
 共查询到16条相似文献,搜索用时 125 毫秒
1.
左传勇  杨明  李世阳 《应用声学》2016,35(3):189-194
为了提高超声换能器频率跟踪的稳定性,通过对最小电流法和相位差法的原理和应用范围进行分析,提出了基于最小电流和相位差法相结合的并联谐振频率跟踪策略,该策略主要思想是将最小电流法运用于换能器空载阶段,相位差法运用于带载阶段,并且带载时的起始驱动频率取为空载阶段跟踪到的并联谐振频率。由此对最小电流法和相位差法这两种跟踪方法进行取长补短。基于该跟踪策略对换能器在不同负载下进行了实验,结果表明该策略可以快速地跟踪到换能器的并联谐振频率,并且工作稳定。  相似文献   

2.
首先分析了最大电流法跟踪超声换能器谐振频率的原理及应用范围。研究了基于由串联电感和并联电容匹配电路下,不同频率时换能器两端电压电流的变化规律。研究表明在串联电感和并联电容匹配电路下发生谐振时,换能器两端的电压最小而电流并非最大。由此形成了采用最小电压法跟踪谐振频率的自动跟踪策略,并给出了该方法的具体实施步骤。论文研究结果为换能器谐振频率的自动跟踪方法提供了新的选择。  相似文献   

3.
本文分析了压电换能器谐振网络的幅频特性,介绍了利用该特性进行频率跟踪的实现方法,并对眼科白内障超声乳化仪中的超声手柄进行了频率跟踪实验。实验研究表明利用谐振网络的幅频特性,对超声振动系统进行频率跟踪是一种简单、有效、可行的方案。  相似文献   

4.
与超声塑料焊接相比,超声金属焊接负载重且变化剧烈,容易导致换能器出现无阻性点状态或者频率误跟踪。现有的频率跟踪方法往往只能在换能器有阻性点的状态下正常工作,在出现误跟踪时也无法自动复位。针对上述问题,本文基于梅森等效电路,推导出一种能够同时适配于谐振频率与反谐振频率,能够自行判断是否误跟踪频率跟踪算法。当换能器处于无阻性点状态时,算法将自动把跟踪目标变为相位差最小点,实现全状态频率跟踪。算法利用三个不同频率及其发波时换能器的电压电流相位进行计算,以此算出理想的频率跟踪步长和方向。最后通过MATLAB对算法进行仿真,验证算法在目标频率发生非线性变化时频率跟踪的效果。结果表明,新算法能够实现误跟踪的自复位和全状态频率跟踪,同时能在启动后10ms以内完成频率跟踪,跟踪精度达0.1hz。  相似文献   

5.
锁相式超声振动系统频率自动跟踪的初步研究   总被引:6,自引:2,他引:4       下载免费PDF全文
在功率超声的应用中,频率自动跟踪技术是需要解决的一个重要课题,是提高超声设备输出功率和效率的重要途径之一,本文阐述了超声换能器在谐振频率附近的电抗特性,由此得出了采用锁相技术进行频率自动跟踪的理论基础,文中详细叙述了锁相工频率自动跟踪系统的是电路结构及工作原理,并用压力模拟负载进行了实验,实验结果表明:系统的跟踪性能能够较好地满足实际要求。  相似文献   

6.
胡航溢  许龙  郑伟成  罗凯 《应用声学》2024,43(1):198-203
超声波雾化技术由于其良好的雾化效果获得了广泛关注,具有极大的研究价值和应用前景。但是在超声雾化的过程中,由于换能器的温度变化、刚度变化以及在水中的负载变化等因素,会产生谐振频率漂移的现象。当工作频率偏移谐振频率时,将造成换能器的工作效率降低和元器件损坏等问题。针对此问题,设计了基于改进粒子群算法优化PID参数的超声雾化电源频率跟踪算法,并对该算法进行频率跟踪的仿真验证和实验对比,在频率跟踪上实现了更好的效果,使换能器能够稳定工作在谐振状态,提高了电源的利用率。  相似文献   

7.
用锁相环电路跟踪压电换能器并联谐振频率区   总被引:13,自引:3,他引:10       下载免费PDF全文
本在介绍用PLL(Phase-Locked Loop锁相环)电路进行频率跟踪的原理和实质的基础上,给出一种够跟踪压电换能器并联频率fP区间的具体电路,并通过实验研究了匹配电感和负载等对电路跟踪性能的影响,结果表明,这个电路具有很好的频跟踪和功率自动调节性能。  相似文献   

8.
针对压电换能器在大功率下存在复杂非线性而导致匹配参数难以优化的问题,以大功率超声金属焊接为例,通过采集测试焊接过程换能器两端电压的幅值与频率,建立换能器反谐振电阻与驱动电压有效值、频率之间的数学模型;提出基于反谐振电阻模型的最优功率匹配方法,推导了匹配电感电容的计算公式。最后实验验证了数学模型的准确性,且当换能器输入功率在最优功率附近时,匹配网络电能传输效率最高。  相似文献   

9.
鲍善惠 《应用声学》2004,23(6):12-15,30
本文提出了一种利用补偿原理直接测量压电换能器串联谐振频率fs和并联谐振频率fP的新方法一补偿法。在这种方法测量原理的基础上,进行了实际测量,并设计了一种实用的测量电路。采用此方法测量的测量结果与电桥法的结果相符得很好。  相似文献   

10.
压电换能器往往因受到温度与负载的影响,导致其谐振频率、反谐振频率和机械品质因数等特征参数发生变化。通过在压电换能器中设计用于调节的压电陶瓷片,并在调节压电陶瓷片两端外接电负载,可以实现压电换能器的频率调节,修正由于温度和负载导致的频率漂移。基于压电换能器的Mason等效电路,建立外接LC调节电路的压电换能器的谐振频率、反谐振频率模型,分析LC调节电路中调节电感对频率调节特性的影响;通过实验研究外接LC调节电路对可调压电换能器机械品质因数的影响,并验证调节电感对频率调节特性的影响。理论分析和实验研究的结果表明:随着调节电感的增大,调节电容对频率的调节灵敏度提高,可调压电换能器的频率调节宽度拓宽,但也会使压电换能器的机械品质因数降低。合理选择调节电感和调节电容能兼顾频率调节宽度和机械品质因数的要求。此研究可为后续自适应压电换能器的频率调节系统设计提供指导。   相似文献   

11.
陈鹏  覃庆良  冯宇平 《应用声学》2017,36(6):533-439
针对超声波电源工作时负载状态改变,换能系统产生谐振漂移的问题,提出了一种基于STM32的频率自动跟踪超声波电源的设计。电源逆变电路采用带辅助网络的全桥结构,阻抗匹配电路选择了一种改进型的T型匹配网络,应用PWM移相调功技术控制电源的输出功率,通过数字鉴相技术得到电压电流的相位差作为电路谐振状态的反馈信号,结合STM32主控制器进行PI控制,调节PWM波的输出频率使电路始终工作于谐振状态,实现了谐振频率的自动跟踪。最后基于该设计方案,实际制作了一款应用于超声波清洗仪的电源,并通过实验验证了该电源具有输出功率稳定,负载适应性强,输出频率自动跟踪等特点。  相似文献   

12.
Shuyu L 《Ultrasonics》2005,43(5):365-373
Based on the equivalent circuit theory, the load characteristics of high power piezoelectric ultrasonic sandwich transducers are studied. Two types of loads are studied. One is liquid load as in ultrasonic cleaning, and the other is solid load as in ultrasonic drilling and machining. The effect of load and structure of the transducer on the resonance frequency of the transducer is analyzed. It is shown that the effect of load on the resonance frequency of sandwich transducers with different structures is different. For liquid load as in ultrasonic cleaning, the effect of the load on the resonance frequency of the sandwich transducer with symmetrical structure is the largest. It is the smallest for the transducer with its displacement node in the back metal cylinder. For solid load as in ultrasonic drilling and machining, the effect of the load on the resonance frequency of the sandwich transducer with its displacement node in the front metal cylinder is the largest. It is also the smallest for the transducer with its displacement node in the back metal cylinder. On the other hand, for some applications, such as ultrasonic drilling, when the lateral dimension of the tool is much less than that of the transducer, its effect on the resonance frequency of the transducer is small. The conclusions are useful in designing vibrating systems for different ultrasonic applications.  相似文献   

13.
李夏林  刘雅娟  朱武 《应用声学》2017,36(2):135-141
针对大功率超声应用中,工作频带窄、频率跟踪速度要求快的特点,提出将模糊控制智能算法(Fuzzy Control)和数字频率直接合成技术(DDS)相结合的频率自动跟踪方案,依据经验归纳制定模糊控制器来快速跟踪工作频率,将驱动频率调节至谐振频率附近;随后只采用DDS进行频率的微调节,使得电源频率工作在超声换能器的谐振频率点上。最后,通过在MATLAB软件中对控制算法进行验证,表明本文算法具有可行性,能够实现对大功率超声波电源的频率自动跟踪。  相似文献   

14.
针对超声金属焊接过程中出现的负载变化导致谐振频率漂移和焊接振幅失恒问题,设计了一种基于步进追频及恒振幅控制的超声电源。在负载变化对谐振频率影响的研究基础上,根据FPGA-DDS步进追频原理设计了负载变化追频逻辑;结合全桥逆变电路的移相控制方式,研究了不同占空比下的最大输入电流与最大焊接振幅的关系,提出了基于输入电流反馈下的步进移相恒振幅控制方案;实验结果表明,负载变化追频逻辑实现了谐振频率快速变化下的动态实时追踪,解决了因频率失谐导致的焊接振幅非线性下降问题。同时,在加入了振幅闭环控制后,实现了焊接振幅相对极差稳定在10%以内。  相似文献   

15.
Masuzawa N  Ohdaira E 《Ultrasonics》2000,38(1-8):609-613
During ultrasonic welding, unnecessary ultrasound together with audible sound is radiated into the air. Audible sound is noisy and uncomfortable, and ultrasound may have bed effects on adjacent equipment. However, it is considered that these sounds potentially contain useful information such as welding state. This article reports the relationship between radiated ultrasound and the change of the welding state during ultrasonic welding. It is known that the welding state can be presumed from the change of the mechanical load impedance, which can be calculated from resonant frequency, motional voltage and the driving current of the vibrating system for the welder when a constant-velocity motional-feedback power oscillator is used. In this study, radiated ultrasound picked up with a microphone and an amplifier is recorded and analyzed with a personal computer. Analyzed results are compared with the change of the mechanical load impedance that is also calculated from the recorded data of the resonant frequency, motional voltage and the driving current of the vibrating system for the welding. Experiments were made on the ultrasonic welding of plastic rods. The relationship between the parameters of radiated ultrasound and the electrical parameters of the vibrating system were compared. The peak amplitude of the radiated ultrasound and the mechanical impedance versus time were very similar. It is shown in this study that radiated ultrasound contains lots of useful information.  相似文献   

16.
High power resonant tracking amplifier using admittance locking.   总被引:2,自引:0,他引:2  
A high power resonance tracking ultrasonic amplifier is described. The amplifier is a class D type inverter, configured as a half-bridge in which the output MOSFETs are driven into saturation when on. The resonance tracking system makes use of a new method of frequency locking; admittance locking is used to track the optimum power conversion frequency for the transducer. This new arrangement offers some advantages over phase locking and motional feedback methods. The system is capable of delivering up to 3 kW at up to 25 kHz in resonance tracking operation.  相似文献   

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