超声波电机(Ultrasonic motors，简称USM)是一种全新原理的直接驱动电机，它利用压电陶瓷逆压电效应激发的超声振动作为驱动力，通过定转子间的摩擦力来驱动转子运动。与传统的电磁电机相比，它具有低速大转矩、无电磁干扰、动作响应快、运行无噪声、无输入自锁等卓越特性，在非连续运动领域、精密控制领域比传统的电磁电机性能优越得多。超声波电机在工业控制系统、汽车专用电器、精密仪器仪表、办公自动化设备、智能机器人等领域有广阔的应用前景，近年来倍受科技界和工业界的重视，成为当前机电控制领域的一个研究热点。 本文主要以行波型超声波电机的驱动控制技术为研究对象，引入嵌入式系统理念，设计并制作了超声波电机的驱动控制系统，并对超声波电机的速度与定位控制做了深入的研究。本文主要研究内容及成果如下： 介绍了超声波电机的工作原理、特点及其应用前景，总结了国内外超声波电机驱动控制技术的发展历史和研究现状，以及今后我国超声波电机驱动控制技术的发展方向，明确了本文的研究内容。 结合嵌入式系统特点及其开发方法，详细介绍了超声波电机嵌入式驱动控制系统的硬件和软件设计过程，并总结了硬件、软件的调试过程。最后，对所设计系统性能进行了实验测试和数据分析。 采用DDS技术解决超声波电机所需要的高频驱动电源和数字控制的问题。本文设计的以ARM控制器为核心，频率、相位、幅值均可调的双通道信号发生器，具有频率和相位差控制精度高的特点。 本文介绍了速度与位置的常用控制策略。设计并搭建了基于增量式PID的速度和基于模糊PID的位置控制系统。速度控制采用增量式PID调节，其控制策略简单、易行，通过实验选择合适的参数能适应一般的控制精度要求。定位控制则采用模糊PID控制策略，该策略将模糊控制不需要精确的数学模型、收敛速度快的特点与PID简单易行、能消除稳态误差的优点相结合，改善了模糊控制器稳态性能，使电机定位控制精度达到0.0880。
上传时间： 2013-07-16
上传用户：wdq1111
超声波流量计以非接触、精度高、使用方便等优点，在气象、石油、化工、医药、水资源管理等领域获得了广泛的应用。近年来，随着数字处理技术和微处理器技术的发展，超声波流量计作为一种测量仪表也得到了长足进步。本课题将ARM微控制器用于流量测量仪表的研制，拓展了仪表的开发空间，符合嵌入式技术的发展方向。 本文详细介绍了超声波时差法流量测量原理及基于LPC2214的超声波流量计系统设计方案和软硬件实现方法，并对测时算法进行了详细讨论。通过分析和借鉴国外超声波流量测量的先进技术和方法，得出了改进的时差法测量方案。系统硬件设计了超声波发射、接收及放大电路，采用高速模数转换器数字化接收信号，并对ARM系统电路中的电源电路，存储器电路，通信接口电路等进行了详细介绍。系统软件详细分析了嵌入式操作系统uClinux的移植方法，给出构建ARM-uClinux平台的步骤，并基于此平台，完成了系统软件设计。测时算法运用数字滤波技术提高信号信噪比，采用方差比检验方法和插值算法，提高测时定位精度。 系统设计良好的人机交互界面和通信调试接口，提高了ARM系统的软件开发调试效率；在保证流量计系统功能的同时，尽量简化硬件电路设计，降低研制成本，使设计更具合理性。
上传时间： 2013-04-24
上传用户：mosliu
40kHZ超声波发射电路之一，由F1~F3三门振荡器在F3的输出为40kHZ方波，工作频率主要由C1、R1和RP决定，用RP可调电阻来调节频率。 F3的输出激励换能器T40-16的一端和反向器F4，F4输出激励换能器T40-16的另一端，因此，加入F4使激励电压提高了一倍。电容C3、C2平衡F3和F4的输出，使波形稳定。电路中反向器F1~F4用CC4069六反向器中的四个反向器，剩余两个不用(输入端应接地)。电源用9V叠层电池。测量F3输出频率应为40kHZ±2kHZ，否则应调节RP。发射超声波信号大于8m。
上传时间： 2014-12-24
上传用户：chongchong1234
超声波传感器适用于对大幅的平面进行静止测距。普通的超声波传感器测距范围大概是 2cm~450cm，分辨率3mm（淘宝卖家说的，笔者测试环境没那么好，个人实测比较稳定的 距离10cm~2m 左右，超过此距离就经常有偶然不准确的情况发生了，当然不排除笔者技术 问题。） 测试对象是淘宝上面最便宜的SRF-04 超声波传感器，有四个脚：5v 电源脚（Vcc），触发控制端（Trig），接收端（Echo），地端（GND） 附:SRF 系列超声波传感器参数比较 模块工作原理： 采用IO 触发测距，给至少10us 的高电平信号； 模块自动发送8个40KHz 的方波，自动检测是否有信号返回； 有信号返回，通过IO 输出一高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间．测试距离=(高电平时间*声速(340m/s))/2; 电路连接方法 Arduino 程序例子： constintTrigPin = 2; constintEchoPin = 3; floatcm; voidsetup() { Serial.begin(9600); pinMode(TrigPin, OUTPUT); pinMode(EchoPin, INPUT); } voidloop() { digitalWrite(TrigPin, LOW); //低高低电平发一个短时间脉冲去TrigPin delayMicroseconds(2); digitalWrite(TrigPin, HIGH); delayMicroseconds(10); digitalWrite(TrigPin, LOW); cm = pulseIn(EchoPin, HIGH) / 58.0; //将回波时间换算成cm cm = (int(cm * 100.0)) / 100.0; //保留两位小数 Serial.print(cm); Serial.print("cm"); Serial.println(); delay(1000); }
上传时间： 2013-10-17
上传用户：星仔
超声波传感器适用于对大幅的平面进行静止测距。普通的超声波传感器测距范围大概是 2cm~450cm，分辨率3mm（淘宝卖家说的，笔者测试环境没那么好，个人实测比较稳定的 距离10cm~2m 左右，超过此距离就经常有偶然不准确的情况发生了，当然不排除笔者技术 问题。） 测试对象是淘宝上面最便宜的SRF-04 超声波传感器，有四个脚：5v 电源脚（Vcc），触发控制端（Trig），接收端（Echo），地端（GND） 附:SRF 系列超声波传感器参数比较 模块工作原理： 采用IO 触发测距，给至少10us 的高电平信号； 模块自动发送8个40KHz 的方波，自动检测是否有信号返回； 有信号返回，通过IO 输出一高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间．测试距离=(高电平时间*声速(340m/s))/2; 电路连接方法 Arduino 程序例子： constintTrigPin = 2; constintEchoPin = 3; floatcm; voidsetup() { Serial.begin(9600); pinMode(TrigPin, OUTPUT); pinMode(EchoPin, INPUT); } voidloop() { digitalWrite(TrigPin, LOW); //低高低电平发一个短时间脉冲去TrigPin delayMicroseconds(2); digitalWrite(TrigPin, HIGH); delayMicroseconds(10); digitalWrite(TrigPin, LOW); cm = pulseIn(EchoPin, HIGH) / 58.0; //将回波时间换算成cm cm = (int(cm * 100.0)) / 100.0; //保留两位小数 Serial.print(cm); Serial.print("cm"); Serial.println(); delay(1000); }
上传时间： 2013-11-01
上传用户：xiaoyuer
基于TMS320F28335的超声波流量计硬件原理图+软件源码本文以TMS320F28335 处理器为核心，设计一种用于管道流量测量的超声波流量计。系统硬件由核心板，超声波发射和接收电路，切换电路，超声换能器，基于ADS805 的高速信号采集电路，人机交互以及电源等模块构成。采用时差法进行管道流量测量，时差测量采用SCOT 加权的广义互相关时延估计算法。本论文设计的超声波流量计具有测量速度快、准确性好、成本低等优点。关键字：C2000，超声波，流量，广义互相关算法AbstractA kind of ultrasonic flowmeter using for the pipe flow measurement is designed based onTMS320F28335 in this paper. The system hardware consists of the following parts: the core board,ultrasonic signal transmitter and receiver circuits, switch circuit, ultrasonic transducer, signalacquisition circuit based on ADS805, human-computer interaction module and power supplymodule, etc. The system use the method of time difference for pipeline flow measurement and thetime difference is calculated by the time-delay algorithm of SCOT weighted generalizedcross-correlation. The ultrasonic flowmeter has the features of high testing speed, high precisionand low cost, etc.Keywords: C2000,Ultrasonic, Flow, Generalized Cross-Correlation Algorithm
标签： tms320f28335 超声波流量计
上传时间： 2022-05-05
上传用户：yiyewumian
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： 2022-05-22
上传用户：aben
近年来，随着超声学研究的发展，功率超声技术得到了越来越广泛的应用。超声波清洗技术作为功率超声技术的一个分支，以清洗速度快、效果好、易于实现自动化等优点，为传统工业清洗领域注入了新鲜的血液。作为超声波清洗机的核心组件，超声逆变电源的设计一直是超声波清洗系统设计的关键环节，它性能的好坏很大程度上决定了最终的清洗效果。以往的超声逆变电源的设计通常是基于模拟集成控制芯片的，这种实现方式在频率、功率控制的精度和速度上以及系统的灵活性、稳定性方面存在着一定的局限性，限制了超声逆变电源的发展。数字控制技术的出现，很好地弥补了上述缺陷，因此本课题将数字控制技术引入到超声逆变电源控制电路的设计中是很有意义的。 本文首先对超声逆变电源的基本结构和工作原理做了简单介绍，针对超声逆变电源各部分的结构特点，并结合一些传统设计方案优缺点的分析，确定了二极管不控整流的整流电路设计方案、电压源型串联谐振逆变器的逆变电路实现方案、基于锁相环的频率跟踪实现方案、和基于PWM脉宽调制技术的功率调节实现方案。接着，文章详细介绍了频率自动跟踪和功率控制的具体实现方法，利用数学推理和波形分析的方式阐明了方案的可行性，并通过软件仿真验证了方案的正确性。然后，文章还设计了主电路谐振软开关、人机接口电路、采样电路、IGBT驱动以及过流过温保护电路。方案确定了之后，通过观察自制电路板的实验波形表明新构建的超声逆变电源可以保证系统在复杂工况下处于谐振状态，验证了全数字频率跟踪系统和功率调节系统的可行性和有效性。 本文的重点和创新点在于将超声逆变电源的控制电路通过数字化来实现。本文创新地利用FPGA构建了全数字频率跟踪系统——数字锁相环和全数字功率调节系统——数字PWM调制、数字PID调节，从而取代了传统的模拟锁相环芯片CD4046和模拟PWM控制芯片SG3525，在控制的精确性、快速性和灵活性上都有了很大的提高。此外，利用ATmega16单片机实现了人机接口电路、频率采样和电流A/D转换，并通过SPI接口与FPGA进行数据传输，完善了数字控制体系，从而实现了基于FPGA和单片机的全数字控制超声逆变电源系统。
上传时间： 2022-05-30
上传用户：GGMD
在现代信息战中，随着电子对抗技术和装备的不断发展，战场的电磁环境更加恶劣，通信的电子战日益激烈。这就限制了无线电通信在某些特殊的战术背景下的应用。为了保证通信链路的安全顺畅，研究各种适用于军事通信的抗干扰、抗侦收、抗测向技术和寻求适应于这些特定的环境下新的通信方式就显得十分必要。超声波语音通信就是在这样的背景下提出来的。本文首先概略的介绍了AM调制、采样定理、直接数字频率合成等相关的基础理论；接着结合课题的具体要求，提出了基于DDS的基本原理，依托FPGA与单片机相结合的硬件平台来实现AM数字调幅的方案。设计中将软件无线电的思想渗透其中，将原来运用模拟器件构建的电路都通过软件编程的方法来实现，增加了系统的灵活性。其次，对整个系统的硬、软件设计进行了详细的叙述；系统的硬件电路由AM调制电路和功放电路组成，其中，M调制电路包括模拟部分、数字部分、电源部分，它主要完成语音信号与载波信号的数字调幅功能；功放电路是单独的一块电路板，它主要对调幅信号进行功率放大以驱动换能器，从而以超声波的形式将信息发出。而且，还详细分析了各部分硬件电路的设计和工作过程，并给出了相应的电路图。系统的软件设计包括有两个方面内容，一方面是单片机的软件设计，它主要利用IAR Embeded Workbench开发环境，完成系统的界面显示及各种调幅参数的设置；另一方面是FPGA软件的设计，它主要利用Quartusll开发软件，采用VHDL和QuartusII内嵌的图表编辑器的原理图式图形输入法混合编程的方式，编写了各模块单元，在FPGA内部实现了调幅功能。最后，对调制系统进行测试，测试结果表明系统工作性能稳定，基本上达到了预期的设计要求。
上传时间： 2022-06-18
上传用户：sheng199241
超声波焊接机操作规程一、准备工作：1 、检查超声波塑料焊接机电源，一切正常才能投入使用。2 、检查所需之超声波塑焊机模具（焊头）和增幅器之间接触面上是否有氧化物，并清理干净。二、超声波模具（焊头）的安装：1 、松开活动架盖子上面的螺丝，取出换能器套件；2 、把所需的超声波模具（焊头）装在换能器套件之增幅器上；3 、把换能器套件放回活动架内（并合上盖子），摆正超声波模具（焊头）方向后（选择便于工作的方向） ，锁紧活动架盖子上面的螺丝， 当然要事先将机架调至安全的高度（超声波模具下落行程限位高于台面物品）；三、超声波焊接机模具（焊头）固有频率与超声波机输出频率匹配检测：超声波焊接机模具（焊头）在悬空状态下，短暂按动（点动）超声波测试开关释放超声波， 与此同时逐步调动频率调谐旋钮， 直至找到指针摆动幅度为最小的位臵（即调谐最佳位臵） 。注意：通常在指针的摆动幅度不超过? 2?的情况下，应避开调谐旋钮转动范围之两端极限为宜。四、超声波塑胶焊接机机架高度调节：1 、将气压调至高于1.5 公斤压力（ 20PS）位臵；2 、按动一次超声波模具下落开关，自锁（焊头下落指示灯亮）的位臵；?此时超声波模具（焊头）下落状态?3 、将塑焊机底模（先把塑料件放入底模内）放到超声波模具（焊头）下方之工作台上，松开锁紧机架的手柄；4 、摇动机高度调节手轮，使超声波模具（焊头）与塑料件之顶面吻合抵触；锁紧机架，并且用夹板固定底模。5 、将下落行程调节（限位）螺杆拎退1~2毫米，并用螺母锁紧螺杆。6 、再按动一次超声波模具下落开关， 取消自锁（焊头下落指示灯熄灭）的位臵。?此时超声波模具（焊头）回复至悬空状态?
标签： 超声波焊接机
上传时间： 2022-06-21
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