在特殊形状物体清洗过程中,超声清洗是一种新型的清洗方法.超声波发生器作为超声清洗电源,是超声波清洗设备的重要组成部分.本文针对超声波发生器研制中存在的关键技术问题,分别对主回路、声学系统谐振频率自动跟踪系统和输出功率控制系统进行研究和设计,并且进行了实验验证与分析.主回路是超声波发生器功率传输系统,它的可靠性对整个系统十分关键.论文主要对EMI滤波电路、APFC、逆变桥、高频脉冲变压器和匹配网络进行研究和设计.在超声波发生器中,声学系统谐振频率自动跟踪技术是保证输出效率的关键因素.论文在分析压电陶瓷换能器在谐振点附近等效电路的基础上,采用相位控制频率调制技术,利用数字锁相环建立了一种新型的包含鉴相、低通滤波、压控振荡器、调节器的动态频率自动跟踪系统,使超声波发生器工作在最佳状态.当被清洗物件放入清洗槽中之后,由于超声波发生器的负载发生了变化,导致其输出功率随之降低.这样就会影响到清洗的效果,为了解决这个问题就必须对输出功率进行控制.本文巧妙的利用了APFC电压反馈网络可以调节输出电压的特性,采用单片机控制数字电位器的方法调节APFC的电压反馈网络的参数,从而达到控制输出功率的目的.在理论分析和电路设计的基础上,研制了一台500W超声波发生器样机.本样机基本实现了声学系统谐频率自动跟踪,显著提高了换能器的转换效率;同时实现了功率控制,降低了超声波发生器功率损耗,减少了体积,增加了输出功率监控,促进了较大功率超声波发生器的发展.
标签： 超声波发生器
上传时间： 2022-05-23
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人的耳朵能感受到的振荡频率在20-20000Hz范围的声波，超过人耳能感受到的声波频率以上的声波叫超声波。超声波有许多应用，有超声波清洗、超声波钻孔、超声波振动等。超声波振动是近几十年兴起的新事物，随着人们对超声波研究的不断深入，应用也日益广泛。 功率超声技术凭其独特的优点在国民经济各部门日益广泛应用。目前超声设备由采用大功率电子管或高频可控硅发展到全控型电子器件。随着新理论、新技术、新器件的不断出现和成熟，超声技术必将充分发挥其优势，在各领域产生更大作用。本文涉及的功率超声系统主要由高频超声波电源和压电振子两部分组成。高频超声波电源为压电振子提供电能，压电振子将电能转为动能。 超声波发生器的种类很多，大致可分为两种类型，机械型和电声型。机械型超声波发生器直接用机械方法使物体振动而产生超声波。常见的机械型超声波都是流体动力式的，即利用每秒几万次的频率断续从喷口喷出，撞击放在喷口前的空腔或簧片，引起共振在媒质中产生超声波。电声型超声波发生器是应用的最广泛的。它是利用电磁能量转换成机械波能量。 本设计采用频率自动跟踪的方式来使超声波换能器处于谐振，满足超声波电源与超声波换能器工作在最佳状态，使得整机达到最佳工作效率。功率检测电路调节脉冲电压的脉宽来改变超声波发生器的输出功率，以实现功率恒定。压控振荡器选用货源充足、价格低廉的TL494，可满足本设计要求。D类功率放大器就是开关功率放大器，选用高耐压的VMOS管，组成半桥电路，VMOS管的驱动采用变压器隔离倒相。由于超声波换能器的特性，超声波清洗机中的匹配电路包含两个：一个是功率匹配，一个是调谐匹配。前者是为了使超声波电源的输出内阻与负载阻抗相一致，采用变压器匹配方法。后者是使换能器呈现纯阻性，采用串联电感的方法。 本文对系统的总体设计方案、硬件和软件设计、单元电路及主要单元电路实验进行了详细地介绍。文章最后应用PSPICE软件对整个系统进行了仿真分析，对理论设计进行修正。结果表明系统设计可行，性能指标基本可以满足设计要求。
上传时间： 2022-06-01
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功率超声波应用技术已经在清洗、乳化和加工等方面取得可观的成效。超声消洗是功率超声技术最广泛也较成熟的一种应用，并且H益向各行各业渗透。超声波清洗中的压电换能器常因驱动电路的输出频率没有谐振在压电陶瓷片的共振频率上，因而导致压电陶瓷片的Q值下降，损耗加大，继而使得陶瓷片发热，效率减小而发生断裂。因此共振频率是压电陶瓷超声波换能器的一个重要参数，它随负载及工作温度等因素的变化而变化，或随时间的增加而变化，换能器馈电电路能否自动跟踪其共振频率就变得很重要。此外，由于目前市场上的超声波清洗机设备多采用单一频率的工作方式，也就是每套设备只能工作在一个超声频率上，这使得结构复杂的工件得不到充分清洗，同时，由于驻波场的形成，造成清洗盲区，使清洗效果不均匀。本文以半桥变换器为夹心式压电换能器的驱动电路，以脉宽调制器3525为脉冲波产生电路，采用单片机8951，DAC0832D/A转换器及软件技术，设计出具有频率跟踪功能的双频超声波发生器，较好地消除超声波清洗机清洗槽内由驻波引的清洗死角，有效地提高了超声波清洗机清洗效率。实验表明，采用双频超声波清洗方式的超声波清洗机，工作稳定、高效，具有广泛的应用前景.关键词：双频超声波发生器；动态阻抗匹配：超声波换能器；频率跟踪；单片机
标签： 超声波清洗机
上传时间： 2022-06-18
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超声波是一种能量存在的方式，超声波通过高频的振动作用于水介质，从而产生超声空化效应，这种空化效应已经在超声波清洗中得到应用，或者超声波作用于传声媒介当中，能够引起媒介之间发生不同的效应，已经在基础学科研究和工程应用开发都表示出非常广阔的应用前景[12]。按照超声波研究内容上划分，可以分为功率超声和检测超声两大领域Bl]。检测超声是工业及医学检查的一种方法之一，也被认为是弱超声的“被动应用”，功率超声主要是通过超声接触对接触面进行高频的振动摩擦，以改变介质的一些特性，所以功率超声也被称为“主动应用”[]。本课题主要是针对功率超声波换能器进行研究。超声波的产生主要依靠的是超声波换能器。超声波换能器是一种能够进行机、电能量或者声、电能量转换的器件。对于功率超声换能器而言，换能器通过压电材料的压电效应将输入的高频电能转换成高频振动的机械能量。换能器的种类有很多，应用的领域也不相同，如磁致伸缩超声换能器间，压电陶瓷换能器等等。目前研究最为广泛的是压电陶瓷换能器，压电陶瓷换能器是依靠压电陶瓷的压电效应及逆压电效应来实现能量的转换。压电陶瓷的压电效应是由它的内部结构引起的，压电材料主要有钛酸钡、错钛酸铅、偏锐酸铅、锐酸钾钠、钛酸铅等]。这些电介质在某一恰当的方向施加一定的外力时，会引起内部电极分布状态发生改变，在介质的相对表面上会出现和外力成正比且极性相反的带电电荷，这种由外力引起的电介质的现象叫做压电效应则。相反，若在电介质上某一恰当的方向加上一定强度的外电场时，会引起电介质内部电极分布发生相应的变化，从而产生和外电场强度成正比的应变效应，这种由于外电场引起的电介质的应变现象叫做逆压电效应]。功率超声换能是超声学领域中一个重要的分支学科。本课题主要针对压电陶瓷式功率超声波换能器展开研究。20世纪初期超声波技术开始出现，而我国50年代才开始进行大功率超声的研究[]。随着科学技术的发展特别是电子技术的发展，如单片机、DSP、FPFA等微处理器得快速发展，微处理器功能越来越强大，运算速度越来也快，以及IGBT、MOSFET等功率器件的快速发展，功率器件的容量不断的增加，响应速度不断的提高。对超声波发生器的要求也越来越高，体积越来越小，功能越来越强大，越来越智能，可靠性进一步提高。
标签： 超声波换能器
上传时间： 2022-06-18
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超声波电机（Utrasonic Motor简称USM）是一种新型的微特电机，有别于传统的电磁电机。在本文引言中，说明了USM与传统电磁电机相比的主要优点、基本组成及应用前景，同时说明了开展专用USM的驱动电路研究工作的背景及主要工作内容，作者要完成设计、样品加工及应用三部分工作等，此论文就是这三部分研究工作的总结。首先，根据对驱动电路的要求，结合国内外传统压电马达驱动电路的系统方案，设计出专用超声波电机的驱动电路的系统方案。在本方案中增加了位置检测与归零单元，去掉了频率跟踪单元，采用DSP作为控制单元，整合了电机驱动信号产生、电机选择与启动、位置检测信号处理和特殊信号译码等功能，有利于电路小型化和稳定性。方案具有新颖和独特性。其次，详细介绍了利用仿真与实际调试相结合的方法，完成了推挽逆变电路及升压脉冲变压器的工程设计和调试，着重解决了浪涌及功率开关管保护等问题，注意了变压器绕制工艺与漏感的关系。采用DSP芯片实现了多种控制和软、硬件结合，给出了用C语言编写的程序，重点解决了程序的调试与抗干扰问题。采用独特的数字编码方法，实现了位置检测的结构设计，完成了性能初步调试以及与DSP组成闭环系统，消除电机不断步进引起的空间位置上的积累误差，实现了电机步进误差归零的技术要求。设计了电路工程板图，完成了样机两台的加工和调试工作，与超声波电机进行了匹配调试实验，重点解决了阻抗匹配问题，达到了驱动电路的设计指标，实现了设计、加工、匹配调试三解工作的基本，aCn.coinal最后，根据前一段工作，提出了一些今后工作的意见，特别是工程应用化与集成化方面的研究想法。关键词：超声波电机，驱动电路，DSP，脉冲变压器，位置检测与归等
上传时间： 2022-06-18
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声学模块由一系列物理场接口组成，用于模拟流体和固体中的声音传播。在声学模块中，可用的物理场接口包括压力声学接口，声-固耦合接口，气动声学接口，热粘性声学接口和几何声学接口。使用声学模块可以很轻松地求解一些经典的声学问题，例如，声散射场、声衍射、声激发、声辐射，以及声传输，等等。这些问题关系到消声器设计、扬声器结构、吸声器和扩音器的隔声问题，声音方向性评价，例如指向性，噪声辐射问题，等等。声固多物理场耦合可以模拟包含固体和流体产生的声固耦合作用问题。例如，声固耦合模式可以应用于精确的消声器设计、超声压电换能器、声呐技术、汽车制造行业的噪音和机械振动分析。利用COMSOL Multiphysics的强大功能，可以精确分析和设计诸如扬声器、传感器、麦克风和助听器接收器等电声换能器。在声学模块中，可以通过求解线性化势流方程，线性化欧拉方程或线性Navier-Stokes方程来实现气动声学的分析和模拟。这些接口都是用来模拟外部流动和声场的单向耦合问题。主要应用领域包括喷气式引擎的噪音分析、流量传感器，以及包含流动的消声器等。
上传时间： 2022-06-19
上传用户：qdxqdxqdxqdx
对于初次接触RT-thread 的朋友来说，要想自己重新建立一个keil 下的工程，可能会觉得不知所措，那么看到这篇文字，可能对你会有帮助。我在这里演示了如何提取官方bsp 包中stm32 分支中的相关文件，重新组织文件结构，按照下图中的文件夹分配，重新生成keil 下的工程，这个工程将会包括RT-thread 的内核和finsh 组件。我愿意在开始前说明下分别建立这几个文件夹的作用：project ——存放MDK工程文件；RT-thread ——存放rtt 源码包（放在最外层）；apps ——存放我们自己（用户）写的一些应用代码；drivers ——存放硬件外设驱动；third_part ——存放第三方程序源码，比如stm32 固件库、解码库等；obj ——目标文件；这么一来， 各类代码分类一清二楚， 好了， 现在开始一步一步带大家走一遍生成这个工程的过程，当你明白后可按照自己的意愿去生成工程。拷贝所需的文件解压RT-Thread 源码，将源码放在我们所建立的工程文件夹外面（这么放是方便以后的工程可以共用）从源码bsp\stm32f10x 目录copy 下图所列出的文件，放入篇3- 例程1- 重构RTT最小系统\apps 目录RT-Thread 源码( 我改了下文件夹名字)我们准备构建的工程文件夹，包含上图中的各个文件夹从源码bsp\stm32f10x 目录copy 下图列出的必要的驱动文件，放入篇3- 例程1-重构RTT最小系统\drivers 目录
上传时间： 2022-06-20
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HC32F003 系列 / HC32F005 系列是 Low Pin Count、宽电压工作范围的 MCU。集成 12 位 1MSPS 高精度 SARADC 以及集成了比较器、多路 UART、SPI、I2C 等丰富的通讯外设，具有高整合度、高抗干扰、高可靠性的特点。本产品内核采用 Cortex-M0+ 内核，配合成熟的 Keil &IAR 调试开发软件，支持 C 语言及汇编语言，汇编指令。Low Pin Count MCU 典型应用⚫ 小家电，充电器，重合闸，遥控器，电子烟，燃气报警器，数显表，温控器，记录仪等行业⚫ 智能交通，智慧城市，智能家居⚫ 火警探头，智能门锁，无线监控等智能传感器应用⚫ 电机驱动
标签： MCU
上传时间： 2022-07-01
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全书共分三篇17章。第一篇着重介绍工程测试基础和传感器技术基础，内容包括：测试的基础知识、信号分析基础、测试系统的特性及传感器技术概论；第二篇着重从应用的角度，介绍常用传感器的原理、结构及应用，内容包括：电阻应变式传感器、电感式传感器、电容式传感器、压电式传感器、磁敏式传感器、光电式传感器、热电式传感器和数字式传感器，以典型示例的形式给出各种传感器在工程测试中的具体应用，详细论述常见物理量的测试方法；第三篇主要介绍新型传感器与检测技术，内容包括：光纤传感器、固态图像传感器、辐射式传感器、微型传感器等新型传感器的基本原理、基本特性和应用实例；本书最后还介绍了计算机辅助测试系统的组成、设计以及虚拟测试仪器，并以综合应用示例的形式分析了其应用特点。全书内容信息量大，突出传感器的原理与应用，各章均附有习题或思考题。本书可作为机械工程、测控技术及仪器、自动化等专业的教材或参考书，也可供相关专业工程技术人员参考。
上传时间： 2022-07-18
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本设计使用高精度电阻应变式压力传感器，用A/D转换器HX711对传感器信号进行调理转换。STC89C52单片机做主控芯片，实现称重、计价等功能。用4*4矩阵键盘进行控制，键盘容量大，操作便捷。用汉字LCD显示称重重量、单价、总价等信息。通过蜂鸣器和LED灯实现超量程报警功能。该电子秤具有称重、键盘输入、自动计价、显示、超重报警功能。有高精度，低成本，易携带的特点。
上传时间： 2022-07-24
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