超声波发生器的研究
超声波发生器的原理
超声波发生器的原理超声波发生器,通常称为超声波发生源,超声波电源。
它的作用是把我们的市电(220V或380V,50或60Hz)转换成与超声波换能器相匹配的高频交流电信号。
从放大电路形式,可以采用线性放大电路和开关电源电路,大功率超声波电源从转换效率方面考虑一般采用开关电源的电路形式。
线性电源也有它特有的应用范围,它的优点是可以不严格要求电路匹配,允许工作频率连续快速变化。
从目前超声业界的情况看,超声波主要分为自激式和它激式电源。
发生器的原理是首先由信号发生器来产生一个特定频率的信号,这个信号可以是正弦信号,也可以是脉冲信号,这个特定频率就是换能器的频率,一般应用在超声波设备中的超声波频率为20KHz、25KHz、28KHz、33KHz、40KHz、60KHz;1OOKHz 或以上现在尚未大量使用。
但随着以后精密清洗的不断发展。
相信使用面会逐步扩大。
比较完善的超声波发生器还应有反馈环节,主要提供二个方面的反馈信号:第一个是提供输出功率信号,我们知道当发生器的供电电源(电压)发生变化时。
发生器的输出功率也会发生变化,这时反映在换能器上就是机械振动忽大忽小,导致清洗效果不稳定。
因此需要稳定输出功率,通过功率反馈信号相应调整功率放大器,使得功率放大稳定。
第二个是提供频率跟踪信号。
当换能器工作在谐振频率点时其效率最高,工作最稳定,而换能器的谐振频率点会由于装配原因和工作老化后改变,当然这种改变的频率只是漂移,变化不是很大,频率跟踪信号可以控制信号发生器,使信号发生器的频率在一定范围内跟踪换能器的谐振频率点。
让发生器工作在最佳状态。
当然随着现代的电子超声技术,特别是微处理器(uP)及信号处理器(DSP)的发展,发生器的功能越来越强大,但不管如何变化,其核心功能应该是如上所述的内容,只是每部分在实现时超声波技术不同而已超力超声的超声波发生器具有以下六个特点1.面板设有输出强度条形装置,也有独特的频率和输出强度交替数字显示装置可选配;2.设有强度可调的扫频功能,以不断改变清洗槽中的声场分布,避免工件表面的线状空化蚀刻纹路的产生,也使工件表面的污物迅速脱落,提高清洗效果;3.设有功率调节功能,采用先进的功率调节线路,实现超声功率无级平滑调节,克服了通过调节频率来间接的调节功率这种传统方法所带来的诸多弊病;4.具有国内独创的防共震功能,克服了传统发生器在工件表面易产生纹路而损坏工件,也避免了因因空化而击穿槽体的缺点;5.具有独创的排斥污垢功能,使污垢迅速脱离工件浮于表面,适合于溢流循环方式清洗。
变频式超声波发生器的高速锁相研究
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超声波振板和发生器工作原理
超声波振板和发生器工作原理超声波技术已经广泛应用于工业生产和科研实验等领域,尤其是超声波振板和发生器的应用,它可以在较低的频率范围内实现高效能的处理过程。
下面将对超声波的产生、振板的设计与共振、声波的传播与聚焦,以及能量转换与输出等方面的内容进行详细介绍。
一、超声波的产生超声波是频率高于20000赫兹的声波,人类的听力无法察觉。
通常利用压电效应或电磁感应的方法来产生超声波。
当交变的电压或电流作用于压电晶体时,会导致晶体发生周期性的伸缩或弯曲,从而产生声波;电磁感应则是利用通电线圈在磁场中振动而产生声波。
二、振板的设计与共振振板是超声波发生器中的重要组成部分,它的设计和制作直接影响到超声波的输出性能。
振板通常由高弹性模量的材料制成,如钛、铝等,其形状和尺寸根据所需声波的频率和功率进行设计。
当振板受到超声波发生器产生的振动时,由于共振效应,振板的振动幅度会显著增大,从而将更多的能量传递给介质。
三、声波传播与聚焦超声波在介质中传播时,会因介质的吸收和散射而逐渐衰减。
为了提高超声波的能量利用效率和作用距离,通常采用特殊的声学元件来控制声波的传播方向和分布。
其中,声波聚焦技术可以将声波集中在所需的区域,从而提高能量密度。
声波聚焦的方法通常利用声学透镜或反射面来实现。
四、能量转换与输出超声波在介质中传播时,将声能转换为机械振动能,进而对介质进行加工、清洗、破碎等操作。
在振板和声波的作用下,介质中的分子会受到强烈的振动和摩擦,产生许多微小气泡,气泡的形成和爆裂会产生巨大的冲击力,实现对介质的处理。
为了将超声波的能量更有效地传递给介质,通常采用耦合器将振板与介质紧密接触,以减少能量的损失。
综上所述,超声波振板和发生器的工作原理涉及多个方面,包括超声波的产生、振板的设计与共振、声波的传播与聚焦,以及能量转换与输出等。
为了获得最佳的工作效果,需要根据实际应用的需求对各种因素进行综合考虑和优化设计。
浅谈超声波发生器
浅谈超声波发生器
超声波发生器主要技术:
超声波发生器信号可以是正弦信号,也可以是脉冲信号,这个特定频率是换能器工作的频率。
超声波设备一般使用的超声波频率为20KHz、25KHz、28KHz、33KHz、40KHz、60KHz、100KHz或以上尚未大量使用。
超声波发生器,又称超声波驱动电源、电子箱、超声波控制器,是大功率超声系统的重要组成部分。
超声波发生器作用是把市电转换成与超声波换能器相匹配的高频交流电信号,驱动超声波换能器工作。
大功率超声波电源从转换效率方面考虑一般采用开关电源的电路形式。
超声波电源分为自激式和它激式电源,自激式电源称为超声波模拟电源,它激式电源称为超声波发生器。
超声波发生器采用世界领先的他激式震荡电路结构,较自激式震荡电路结构在输出功率增加10%以上。
超声波发生器特点:
1.超声波发生器能监控大功率超声波系统的工作频率、功率。
2.能够根据用户不同要求,实时调整各种参数:如功率、振幅、
运行时间等。
频率微调:调整频率使超声波换能器始终工作在最佳状态下,效率达到最大,调整范围2%。
自动跟频:设备一旦完成初始设置后,就可以连续作业而无需对发生器进行调节。
振幅控制:换能器工作过程中负载发生变化时,能自动调整驱动特性,确保工具头得到稳定的振幅。
系统保护:系统在不适宜的操作环境下工作时,发生器将停止工作并报警显示,保护设备不受损坏。
振幅调整:振幅可在工作过程中瞬间增加或减少,振幅的设置范围:0%~100%。
自动搜频:可以自动测定工具头的工作频率并储存。
超声波发生器
随着现代电子技术,特别是微处理器(uP)及信号处理器(DSP)的发展,超声波发生器的功能越来越强大,但不管如何变化,其核心功能应该是如下所述的内容,只是每部分在实现时技术不同而已。超声波发生器来产生一个特定频率的信号,这个信号可以是正弦信号,也可以是脉冲信号,这个特定频率就 超声波发生器是超声波换能器的频率,一般在超声波设备中使用到的超声波频率为25KHz、28KHz、35KHz、40KHz;100KHz或以上现在尚未大量使用.但随着以后精密清洗的不断发展。相信使用面会逐步扩大.比较完善的超声波发生器还应有反馈环节,主要提供二个方面的反馈信号:第一个是提供输出功率信号,我们知道当超声波发生器的供电电源(电压)发生变化时.超声波发生器的输出功率也会发生变化,这时反映在超声波换能器上就是机械振动忽大忽小,导致清洗效果不稳定.因此需要稳定输出功率,通过功率反馈信号相应调整功率放大器,使得功率放大稳定。第二个是提供频率跟踪信号.当超声波换能器工作在谐振频率点时其效率最高,工作最稳定,而超声波换能器的谐振频率点会由于装配原因和工作老化后改变,当然这种改变的频率只是漂移,变化不是很大,频率跟踪信 号可以控制信号超声波发生器,使信号超声波发生器的频率在一定范围内跟踪超声波换能器的谐振频率点.让超声波发生器工作在最佳状态。
超声波电源发生器的原理
超声波电源发生器的原理超声波电源发生器是一种新型的电源发生器,它能够产生具有超声回波的电波。
这是一种全新的电源发生器技术,它的出现可以为许多新的电子设备提供稳定的电源。
超声波电源发生器的原理是通过电子组件来发送和接收超声波信号,并将其转换为电能。
它具有可靠性高、反应快、性能稳定等优点。
它主要由电子元件、调节器、超声源、功率放大器、滤波器和发射器等组成。
电子元件是超声波电源发生器的核心部件,它可以根据设计要求来完成电路的设计。
接下来,调节器用于调整电路的参数,使电路能够有效地控制超声波的发射和检测。
超声源是一种集中的电源系统,它可以提供源信号的高频信号,并将其转换为超声波。
功率放大器是一种用于放大高频信号的元件,而滤波器则用于降低源信号中的噪声和干扰。
最后,发射器用于将超声波信号发送到接收器中。
超声波电源发生器的工作原理是,当超声源产生的高频信号经过功率放大器放大后,再通过发射器发射出去。
当这个高频信号抵达另一端的接收器,它就会受到超声回波的反射。
接收器收到反射信号后,会通过滤波器过滤掉噪声信号,并将其转换为电能。
最后,电能被输送到下一个处理单元,从而产生稳定的电源。
从上文可以看出,超声波电源发生器可以用来为许多新型的电子设备提供稳定的电源。
它有着可靠性高、反应快、性能稳定等特点。
例如,它可以用于家用电器的电力调节、工厂的自动化生产以及医疗设备的精确控制等应用中。
它不但节省了能源,而且还确保了设备的稳定性,给用户带来了方便。
因此,超声波电源发生器的原理对于电子设备的发展有着重要的意义,它为这些电子设备提供了一种新而可靠的电源供应方式。
只要我们有更多实用的电子设备,就可以更好地满足现代社会对于科技发展的需求。
超声波电源发生器的原理及其引起的科技发展,为实现社会现代化提供了重要的经济效益和社会效益。
它有利于改善人民的生活,节能环保,并为可持续发展和社会发展作出贡献。
未来,随着科技的进一步发展,超声波电源发生器也将有更多的应用。
超声波发生器的研究
超声波发生器的研究陈振伟【摘要】:自从超声科技问世以来,其发展日新月异,应用日益广泛,已经取得了良好的社会效益和经济效益。
但是作为一门综合性极强的交叉学科,超声学研究与应用均起步较晚,技术状况已远远不能满足我国经济事业多领域的需求,广阔的市场前景促使我们加大研究力度。
本文首先介绍了功率超声波技术的原理和发展趋势,然后详细分析了超声波设备的组成、关键技术以及设计难点,并采用三种不同的控制方案设计、制作了超声波发生器,分别应用在超声波清洗机和焊接机中。
主电路使用集MOSFET和GTR的优点于一身的IGBT作为开关管,构成半桥逆变电路。
通过分析超声波换能器的阻抗特性,比较换能器工作在串联谐振频率和并联谐振频率的优劣,介绍了几种匹配方式的特点,设计了匹配电路。
控制电路中分别采用了锁相方式、扫频控制方式以及模糊自适应控制方式实现了对超声负载的自动频率跟踪,并且功能完善,配备了软启动、死区调节、限流、过流、驱动自保护和过热保护,有力的保障了系统长时间工作的稳定性和可靠性。
最后通过实验,证明了设计的方案可靠,适应性强,样机不仅具有频率自适应功能,而且能够功率自适应,具有良好的推广应用意义。
【关键词】:超声波发生器阻抗特性匹配电路锁相环扫频控制模糊自适应【学位授予单位】:浙江大学【学位级别】:硕士【学位授予年份】:2007【分类号】:TB517【DOI】:CNKI:CDMD:2.2008.028469【目录】:∙摘要3-4∙Abstract4-7∙第一章绪论7-14∙引言7∙ 1.1 超声技术的发展史7-8∙ 1.2 功率超声技术的原理与应用8-9∙ 1.2.1 超声清洗的原理及优点8-9∙ 1.2.2 超声焊接的原理及优点9∙ 1.3 超声发生器的发展及趋势9-12∙ 1.3.1 超声发生器的发展9-11∙ 1.3.2 控制方案现状11∙ 1.3.3 超声发生器的趋势11-12∙ 1.4 论文的选题意义及主要工作12-13∙ 1.4.1 选题的背景意义12-13∙ 1.4.2 课题主要工作13∙ 1.5 本章小结13-14∙第二章超声换能器特性及匹配电路分析14-24 ∙引言14∙ 2.1 换能器阻抗特性理论分析14-18∙ 2.2 阻抗匹配18-23∙ 2.3 本章小节23-24∙第三章控制方案设计24-47∙引言24∙ 3.1 锁相控制方式24-33∙ 3.1.1 锁相控制原理24-26∙ 3.1.2 锁相控制电路26-33∙ 3.2 扫频控制方式33-36∙ 3.2.1 扫频控制原理33-34∙ 3.2.2 扫频控制电路34-36∙ 3.3 模糊自适应控制方式36-46∙ 3.3.1 模糊自适应控制原理36-39∙ 3.3.2 ATMEGA48微处理器介绍39-41∙ 3.3.3 模糊自适应控制器设计41-46∙ 3.4 本章小结46-47∙第四章主电路及相关电路的设计与分析47-58 ∙ 4.1 主电路结构设计47-49∙ 4.2 驱动电路设计49-52∙ 4.2.1 单电源驱动电路49-50∙ 4.2.2 自保护驱动电路50-52∙ 4.3 采样电路设计52-54∙ 4.3.1 电流采样52-53∙ 4.3.2 电压采样53-54∙ 4.4 启动电路设计54-56∙ 4.5 保护电路设计56-57∙ 4.5.1 过流保护56∙ 4.5.2 过热保护56-57∙ 4.6 本章小节57-58∙第五章实验结果58-62∙引言58∙ 5.1 静态调试58∙ 5.2 控制电路调试58-62∙第六章总结62-64∙参考文献64-68∙致谢68-69攻读硕士学位期间发表论文69。
超高频信号发生器的超声波发生和调制技术研究与应用分析
超高频信号发生器的超声波发生和调制技术研究与应用分析超高频信号发生器是一种产生极高频率信号的设备,其应用广泛,其中之一就是超声波发生和调制。
本文将对超高频信号发生器的超声波发生和调制技术进行研究,并对其应用进行分析。
超声波是指频率超过20 kHz的声波。
由于超声波在空气中传播时会存在很强的衰减,因此超声波发生和调制技术主要应用于封闭空间或液体介质中。
超声波的应用领域十分广泛,包括医学、工业、生物学和材料科学等。
在超声波发生和调制技术中,超高频信号发生器是关键设备之一。
超高频信号发生器可以产生高频率的电信号,并将其转换为超声波信号。
其原理是利用压电晶体的特性,当施加交变电场时,晶体会发生机械振动,从而产生超声波。
超高频信号发生器在工作时可以调整输出信号的频率、振幅和相位等参数,以满足不同应用的要求。
超声波的调制技术是将某种信号调制到超声波载波上,使其具备特定的功能和应用。
常用的超声波调制技术有幅度调制、频率调制和相位调制等。
幅度调制是通过改变超声波振幅的大小,来传递模拟信号或数字信号。
在幅度调制中,超高频信号发生器产生的超声波振幅会随着输入信号的变化而变化。
这种调制技术在医学领域广泛应用,如超声波成像和超声治疗等。
频率调制是通过改变超声波的频率来传递信息。
超高频信号发生器可以通过改变输出信号的频率,实现对超声波频率的调制。
频率调制技术常用于超声波测量和检测中,例如超声波流量计和超声波传感器等。
相位调制是通过改变超声波的相位来实现信息传递和控制。
在相位调制中,超高频信号发生器的输出信号相位随输入信号的变化而变化,从而改变超声波的相位。
相位调制常用于超声波通信和测距等应用中。
超高频信号发生器的超声波发生和调制技术在许多领域中得到了广泛应用。
在医学领域,超声波成像技术被广泛应用于人体组织的诊断和检测,如检测胎儿的发育情况和识别肿瘤等。
在工业领域,超声波测量技术可用于检测金属材料的缺陷和测量液体介质的流量。
超声波发生器的原理
超声波产生器的道理超声波产生器,平日称为超声波产生源,超声波电源.它的感化是把我们的市电(220V或380V,50或60Hz)转换成与超声波换能器相匹配的高频交换电旌旗灯号.从放大电路情势,可以采取线性放大电路和开关电源电路,大功率超声波电源从转换效力方面斟酌一般采取开关电源的电路情势.线性电源也有它特有的运用规模,它的长处是可以不严厉请求电路匹配,许可工作频率持续快速变更.从今朝超声业界的情形看,超声波重要分为自激式和它激式电源.产生器的道理是起首由旌旗灯号产生器来产生一个特定频率的旌旗灯号,这个旌旗灯号可所以正弦旌旗灯号,也可所以脉冲旌旗灯号,这个特定频率就是换能器的频率,一般运用在超声波装备中的超声波频率为20KHz.25KHz.28KHz.33KHz.40KHz.60KHz;1OOKHz或以上如今尚未大量运用.但跟着今后周详清洗的不竭成长.信任运用面会慢慢扩展.比较完美的超声波产生器还应有反馈环节,重要供给二个方面的反馈旌旗灯号:第一个是供给输出功率旌旗灯号,我们知道当产生器的供电电源(电压)产生变更时.产生器的输出功率也会产生变更,这时反应在换能器上就是机械振动忽大忽小,导致清洗后果不稳固.是以须要稳固输出功率,经由过程功率反馈旌旗灯号响应调剂功率放大器,使得功率放大稳固.第二个是供给频率跟踪旌旗灯号.当换能器工作在谐振频率点时其效力最高,工作最稳固,而换能器的谐振频率点会因为装配原因和工作老化后转变,当然这种转变的频率只是漂移,变更不是很大,频率跟踪旌旗灯号可以掌握旌旗灯号产生器,使旌旗灯号产生器的频率在必定规模内跟踪换能器的谐振频率点.让产生器工作在最佳状况.当然跟着现代的电子超声技巧,特殊是微处理器(uP)及旌旗灯号处理器(DSP)的成长,产生器的功效越来越壮大,但不管若何变更,其焦点功效应当是如上所述的内容,只是每部分在实现时超声波技巧不合罢了超力超声的超声波产生器具有以下六个特色1.面板设有输出强度条形装配,也有奇特的频率和输出强度瓜代数字显示装配可选配;2.设有强度可调的扫频功效,以不竭转变清洗槽中的声场散布,防止工件概况的线状空化蚀刻纹路的产生,也使工件概况的污物敏捷脱落,进步清洗后果;3.设有功率调节功效,采取先辈的功率调节线路,实现超声功率无级腻滑调节,战胜了经由过程调节频率来间接的调节功率这种传统办法所带来的诸多弊病;4.具有国内独创的防共震功效,战胜了传统产生器在工件概况易产生纹路而破坏工件,也防止了因因空化而击穿槽体的缺陷;5.具有独创的排挤污垢功效,使污垢敏捷离开工件浮于概况,合适于溢流轮回方法清洗.6.具有过热呵护功效,可以或许很好的呵护产生器不被破坏.。
超声波实验报告
超声波实验报告超声波实验报告实验目的:通过实验观察超声波在不同介质中传播的情况,并探究超声波在不同介质中的传播速度。
实验器材:超声发生器、示波器、超声传感器、水槽、玻璃棒、水、酒精等。
实验原理:超声波是频率超过20kHz的声波,是一种机械波。
超声波的产生和探测都依靠超声波发生器和接收器(超声传感器)。
超声波在不同介质中的传播速度与介质的性质有关,一般而言,传播速度较大的介质声波传播速度也较大。
实验步骤:1. 将超声发生器和示波器连接起来,保证它们的电源和地线连接正确。
2. 安装超声传感器在超声发生器上,并将传感器的信号线与示波器连接。
3. 将超声传感器放入水槽内,浸泡在水中。
4. 分别设置超声发生器和示波器的频率和扫描时间。
5. 打开超声发生器和示波器,开始实验。
6. 调节示波器的扫描时间,观察示波器上显示的超声波形,记录下相应的测量数据。
7. 更换水槽中的介质为酒精,重复步骤4、5、6。
实验结果:在水中传播的超声波的频率为40kHz,在示波器上显示出较稳定的正弦波形。
通过测量得出超声波在水中的传播速度为1500 m/s。
在酒精中传播的超声波的频率为40kHz,在示波器上显示出较稳定的正弦波形。
通过测量得出超声波在酒精中的传播速度为1200 m/s。
实验分析:通过实验结果可以看出,超声波在不同介质中传播的速度不同,这是由于介质的性质不同导致的。
在各种常见的液体介质中,水的传播速度较大,而酒精的传播速度较小。
这是因为水的密度较高,分子间的相互作用力较大,导致声波传播速度较快;而酒精的密度较低,分子间的相互作用力较小,导致声波传播速度较慢。
实验结论:通过本次实验,得出了超声波在水和酒精中的传播速度分别为1500 m/s和1200 m/s。
超声波在不同介质中的传播速度与介质的性质有关,一般而言,介质的密度越大,声波传播速度越快。
超声波发生器的研究的开题报告
超声波发生器的研究的开题报告一、研究背景超声波技术广泛应用于医疗、制造业、安全监测、环保等领域,它已经成为现代科技中不可或缺的一项技术。
超声波发生器是超声波应用中的重要工具和基础设备,它的研究和应用能够为超声波技术的发展和创新提供核心支撑,为实际应用带来更多可能性。
二、研究目的与意义本研究旨在深入研究超声波发生器的原理、结构、工作特性及其在不同领域的应用,通过对当前超声波发生器的研究现状进行调研,设计并制作一种能够满足工程实际需求的超声波发生器,提高超声波在工业制造、医疗等领域的应用效率和效果,为推进超声波技术的发展和创新提供助力。
三、研究内容1. 超声波发生器的基本原理与结构通过对超声波发生器的基本原理和结构进行系统地介绍和阐述,掌握超声波发生的基本知识。
2. 超声波频率的测量通过实验方法,研究超声波频率的测量方法和技术,掌握超声波频率的测量原理及方法。
3. 超声波发生器的设计与制作通过对超声波发生器的设计和制作,根据实际需求和性能要求,选择适合的电路元件、信号发生器、音频放大器等,进行分析和实验研究。
4. 超声波发生器的实际应用将研制出的超声波发生器应用于工业制造、医疗等领域,对其性能进行测试和分析,验证其在实际应用中的效果,并对其优化和改进。
四、研究方法与技术路线1. 文献查阅:全面了解超声波发生器的研究现状和国内外的研究进展,熟悉相关理论和技术知识。
2. 实验方法:通过实验方法研究超声波频率的测量方法和技术,掌握超声波频率的测量原理及方法。
3. 软件仿真:借助电磁仿真软件对超声波发生器的电路进行仿真分析,优化电路结构及参数设计,提高超声波发生器的性能。
4. 制作实验:通过自行制作超声波发生器和对实用超声波发生器进行改进和优化,实现研究目标。
五、论文结构本论文共分为五个部分:第一部分,研究背景与目的,阐述本研究的背景、目的、意义和研究思路。
第二部分,超声波发生器的原理和结构,介绍超声波发生器的基本原理、产生频率、振荡电路作用原理等。
大功率超声波发生器的设计与研究_艾治余
大功率超声波发生器的设计与研究_艾治余0 引言超声波是一种弹性波,其频率高于20kHz,由于其频率高、波长短、指向性强、能量容易集中,所以超声波能广泛用于工农业的很多方面。
当介质中有超声波传播时,介质中会发生一系列物理、化学的超声反应,包括机械作用,热作用,空化作用等。
早在1981年的华北油田,我国就开展超声波在石油领域的运用,通过实验验证了超声波降凝、破乳及防蜡的可行性。
进入新的世纪,在节能减排降耗的要求下,作为清洁高效的超声波技术越来越受到石油行业的重视,其应用范围也越来越大功率超声波发生器的设计与研究艾治余朱倩倩杨柱王攀西安石油大学光电油气测井与检测教育部重点实验室陕西西安710065广,如超声原油降粘开采、稠油降粘输送、原油破乳、超声处理污水、管道防垢等。
针对以上信息,提出一种效率高、便于实现的大功率超声波发生器,其辐射功率为2kW。
1 大功率超声波发生器的原理如图1所示,大功率超声波发生器主要包括整流、逆变、驱动、控制、匹配等电路部分。
220V 工频交流电经整流滤波产生直流电并输送至逆变电路,从而获得功率足够大的高频交流电压。
控制电路是其核心,其产生的频率信号,经驱动单元的放大后,推动逆变单元中的功率开关器件进行工作,同时接受采样电路反馈的电压、电流信号进行相位比对分析,判断其谐振点,随后对频率信号进行调节,使换能器能始终工作于效率最高的谐振频率。
匹配电路可以把逆变电路产生的高频交流高效地传输至超声波换能器。
电能通过超声换能器转换为机械能,产生超声波。
2 整体电路2.1整流和逆变电路整流电路就是把交流电信号转变为直流电信号的电路。
本系统通过全桥整流电路把电网输送的220V 工频电压转换为逆变电路所需的直流电压,包括用电容和电感组成的滤波电路,其滤波后的平均直流电压为315V。
逆变电路是将直流电信号变为交流电信号的电路,与整流电路相对应。
由于IGBT 具有开关速率高、功耗小、效率高等特点,所以本逆变电路中开关器件全部采用IGBT。
超声波电源发生器工作原理
超声波电源发生器工作原理
超声波电源发生器是一种电子行业常用的能源设备,它采用高强度超声波作为能源发生器,可用于照明,温控,报警,供暖,通信等领域。
超声电源发生器的工作原理就是利用高频超声波作为能源发生器,从而产生能量,用于各种电子行业应用。
超声波电源发生器是快速发电系统,它采用特殊设计的发声器来产生特定频率的超声波,通过细小的声音控制器产生有序的超声波,从而产生能量。
发声器的大小和位置可以根据不同的电子行业应用而调节,以确保最大限度地利用超声波发电系统的性能。
此外,在发声控制器的安装环境中,发声器的位置也会有影响,以保证最佳的发电效率和能量控制。
一般来说,发声器需要置于无线电发射台安装高度以及合适的静态场中,以防止回波和噪声影响发电系统的可靠性。
发电系统的另一重要组成部分是控制器,它将粒子的动能转换为可控的直流电,驱动电子设备的运作。
控制器的功能主要包括控制超声波发射,检测发电系统的状态,比如电压、电流等,以及控制发电系统的输出。
为了保证发电系统可靠性,控制器需要定期维护,以保证发电系统的正常运行。
超声波电源发生器不仅能有效产生能量,而且能够有效地控制超声波发射,从而避免发射失控导致能量损失的情况发生。
超声波电源发生器的设计和运行都是一种复杂的过程,因为它们需要考虑多种电子行业的标准,以保证安全性和稳定性。
因此,这种发生器的使用需
要经过专业的维护和管理,以确保它的高效运行。
总之,超声波电源发生器是利用特殊设计的超声波发射器,通过控制器实现有序发射,最终能够产生有效的能量,用于各种电子行业应用。
它在有序发射超声波的同时,可以有效地控制能量损失,从而提高电子行业工作效率。
2024年超声波发生器市场规模分析
2024年超声波发生器市场规模分析引言超声波发生器是一种利用超声波技术产生高频机械振动的设备,广泛应用于医疗、食品加工、工业制造等领域。
本文旨在对超声波发生器市场规模进行分析,探讨市场潜力和发展趋势。
市场规模分析根据市场调研数据,超声波发生器市场规模在过去几年内呈现稳步增长的趋势。
预计到2025年,全球超声波发生器市场规模将达到X亿美元。
市场驱动因素超声波发生器市场的增长主要受到以下因素的推动:1. 医疗行业需求增加超声波发生器在医疗领域中具有广泛的应用,如超声诊断、超声治疗等。
随着医疗技术的不断进步和医疗需求的增加,对超声波发生器的需求也在不断增长。
2. 工业制造需求上升超声波发生器在工业制造领域中被广泛用于清洗、焊接、切割等工艺。
随着工业制造中对高效、精确操作的需求增加,超声波发生器在工业领域的应用也在不断扩大。
市场分析根据产品类型的不同,超声波发生器市场可以分为桌面型和手持型两大类。
桌面型超声波发生器由于其功率和稳定性的优势,在医疗和工业领域得到广泛应用。
手持型超声波发生器则具有便携性和灵活性的特点,适用于一些特殊场合的使用。
市场地区分析根据地区划分,亚洲太平洋地区目前占据超声波发生器市场的主导地位,其中中国和印度市场需求尤为旺盛。
欧洲和北美地区也是超声波发生器市场的重要地区,其市场规模稳步增长。
市场发展趋势技术创新促进市场增长随着科技的不断进步,超声波发生器的技术也在不断创新。
新的超声波发生器产品结构更加紧凑、功率更高、能耗更低,并且具备更多的功能。
这些技术创新将进一步推动超声波发生器市场的增长。
应用领域拓展超声波发生器的应用领域将会继续拓展。
除了医疗和工业领域外,超声波发生器在环境污染治理、食品加工和能源领域也有较大潜力。
随着相关行业的发展和需求的增加,超声波发生器市场将会得到进一步的扩大。
区域市场增长亚洲太平洋地区的市场增长将继续领先,中国和印度市场将成为超声波发生器市场的主要增长引擎。
超声波电源发生器工作原理
超声波电源发生器工作原理
超声波电源发生器(sonicpowergenerator)是一种强大的电源发生器,它使用超声波的技术来产生电力。
它利用超声波的紊流能量,可在任何地方提供高能量的电力。
它可以用来替代传统的电力源,例如燃油发电机、太阳能发电机、风力发电机等。
超声波电源发生器的工作原理基于声学现象。
它是将声波转换成电力的装置,它采用特殊的技术,可以使超声波能量转换为电能,并且可以提供定期的电力输出。
超声波电源发生器首先将声波从超声发生器发射出来,声波会在介质中传播,在介质的表面上形成高压环,高压环使气体离子化产生离子体,并在电场中发出电流,而该电流就是超声波电源发生器最终产生的电力。
超声波电源发生器还可以使用涡旋模式来控制电力的输出。
该模式可以控制声波的频率,从而控制离子体的电流,从而控制电源的输出。
在某些情况下,超声波电源发生器还可以通过正弦模式来控制电力输出。
正弦模式可以利用正弦波产生的紊流来改变热质状态,实现电力的稳定输出。
超声波电源发生器的优点非常明显:它可以产生大量能量,用来替代传统的电力源,是环保的,而且可以在多种情况下提供稳定的电力输出。
此外,它的维护成本也非常低,不需要定期维护,能够保证长期可靠运行。
超声波电源发生器的应用也在不断地发展壮大,它能够满足风能、太阳能、潮汐能、水能等能源的发电需求,是实现可再生能源发电的理想设备。
超声波电源发生器的未来是非常广阔的,它利用自然能源,可以提供更安全、更稳定的电力,将来,它将成为世界的主要电力源之一。
超声波发生器的原理
超声波发生器的原理标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]超声波发生器的原理超声波发生器,通常称为超声波发生源,超声波电源。
它的作用是把我们的市电(220V或380V,50或60Hz)转换成与超声波换能器相匹配的高频交流电信号。
从放大电路形式,可以采用线性放大电路和开关电源电路,大功率超声波电源从转换效率方面考虑一般采用开关电源的电路形式。
线性电源也有它特有的应用范围,它的优点是可以不严格要求电路匹配,允许工作频率连续快速变化。
从目前超声业界的情况看,超声波主要分为自激式和它激式电源。
发生器的原理是首先由信号发生器来产生一个特定频率的信号,这个信号可以是正弦信号,也可以是脉冲信号,这个特定频率就是换能器的频率,一般应用在超声波设备中的超声波频率为20KHz、25KHz、28KHz、33KHz、40KHz、60KHz;1OOKHz或以上现在尚未大量使用。
但随着以后精密清洗的不断发展。
相信使用面会逐步扩大。
比较完善的超声波发生器还应有反馈环节,主要提供二个方面的反馈信号:第一个是提供输出功率信号,我们知道当发生器的供电电源(电压)发生变化时。
发生器的输出功率也会发生变化,这时反映在换能器上就是机械振动忽大忽小,导致清洗效果不稳定。
因此需要稳定输出功率,通过功率反馈信号相应调整功率放大器,使得功率放大稳定。
第二个是提供频率跟踪信号。
当换能器工作在谐振频率点时其效率最高,工作最稳定,而换能器的谐振频率点会由于装配原因和工作老化后改变,当然这种改变的频率只是漂移,变化不是很大,频率跟踪信号可以控制信号发生器,使信号发生器的频率在一定范围内跟踪换能器的谐振频率点。
让发生器工作在最佳状态。
当然随着现代的电子超声技术,特别是微处理器(uP)及信号处理器(DSP)的发展,发生器的功能越来越强大,但不管如何变化,其核心功能应该是如上所述的内容,只是每部分在实现时超声波技术不同而已超力超声的超声波发生器具有以下六个特点1.面板设有输出强度条形装置,也有独特的频率和输出强度交替数字显示装置可选配;2.设有强度可调的扫频功能,以不断改变清洗槽中的声场分布,避免工件表面的线状空化蚀刻纹路的产生,也使工件表面的污物迅速脱落,提高清洗效果;3.设有功率调节功能,采用先进的功率调节线路,实现超声功率无级平滑调节,克服了通过调节频率来间接的调节功率这种传统方法所带来的诸多弊病;4.具有国内独创的防共震功能,克服了传统发生器在工件表面易产生纹路而损坏工件,也避免了因因空化而击穿槽体的缺点;5.具有独创的排斥污垢功能,使污垢迅速脱离工件浮于表面,适合于溢流循环方式清洗。
2023年超声波发生器行业市场调研报告
2023年超声波发生器行业市场调研报告1、市场概述超声波发生器行业是一种发展迅猛的行业,随着人工智能、物联网和云计算等新兴科技的应用,超声波发生器在无损检测、清洗、医疗、测量、控制等领域得到了广泛应用。
目前,全球超声波发生器市场规模在逐年扩大,2017年市场规模已经超过20亿美元,预计到2022年将达到30亿美元以上。
在各个应用领域中,医疗领域是超声波发生器最大的市场,其次是工业制造和航空航天领域。
尤其是在无损检测和清洗领域,超声波发生器的市场需求持续增长。
2、市场分析(1)市场竞争格局目前,超声波发生器市场上主要的厂商有Sonic, Siemens, Emerson, 爱普生等国外知名企业,国内则以中航、瑞策、高新为代表,市场占有率较高。
此外,还有一些小型厂商在市场上也有一定的份额。
总体上,市场处于竞争激烈的状态。
(2)市场需求趋势超声波发生器是一种重要的无损检测设备,主要应用于工厂生产领域中的质量控制、品管以及材料及产品的检测等。
在制药、化工、石油等工业领域及医疗领域更被广泛应用,同时,激光保洁、全息三维图像生成等高端技术都对其提出了更高要求。
随着社会科技的不断发展,超声波发生器的应用领域还将进一步拓展。
(3)未来发展趋势随着国内工业制造业、医疗制药业的不断发展,超声波发生器将在更多领域得到运用,未来市场前景广阔。
同时,制造业的智能化、自动化发展将带来更高的技术和设备要求。
因此,超声波发生器行业需要不断创新和优化现有产品,提高技术竞争力。
3、市场机遇随着国家对环保标准的不断提高,超声波发生器在清洗行业中的需求也在不断提高。
此外,在医疗、制药领域的不断创新将带动超声波发生器的进一步应用。
随着国内新能源汽车市场的逐渐开启,超声波发生器在电池检测等方面将会有更广泛的应用。
4、市场挑战(1)市场竞争激烈,价格竞争压力大。
(2)技术含量高,需要大量资金和人才投入。
(3)由于国外技术的先进性,国内企业在技术上还存在一定差距。
医用超声刀超声波发生器的研发.pdf
致谢值此论文完成之际,我要衷心感谢尊敬的导师王永国副教授,王老师卓越的人格魅力、广博的学识、严谨求是的治学态度、平易近人的工作作风,给我留下深刻印象,并将成为我终身受益的精神财富。
王老师不仅在科研中给予我很多指导和帮助,而且在职业发展和人生规划上给予我很多宝贵见解和意见,让我受益良多,终身难忘,在此谨向王老师表示由衷的感谢并致以崇高的敬意!衷心感谢杨克己教授在科研和论文撰写中给予我的宝贵指导和帮助,杨老师缜密的思维方式、创新开阔的科研视野让我受益匪浅,在此表示由衷的感谢!衷心感谢张涛和郑国军两位同学,你们不仅是我的益友,同时也是我的良师。
张涛同学为人豪爽热心,硬件基础扎实,在我完成论文的过程中,为我提供了很多的参考,并且为我准备了许多实验必须的相关材料,在此铭刻对张涛同学的谢意!郑国军同学性格单纯,知识面广阔,在硬件和软件方便都有极深的造诣,是一个实实在在的复合型人才,看待问题细致入微,为我提出了许多宝贵的意见,也是值得我学习的榜样,与此一并感谢!衷心感谢我的家人在我的学>--j和生活中给我的支持和照顾。
正是他们无私的关怀和无尽的爱,使得我得以顺利完成学业。
在此向他们表示我由衷的谢意和深深的爱!最后谨向百忙之中抽出宝贵时间评论本论文的专家致以最诚挚的敬意!邵杰=零卜三年七月=十六日于渐大求是园1.2.2频率跟踪由于超声换能器的谐振频率会随着温度的变化以及负载的改变而产生漂移(等效的动态电阻、电容和电感变量因外界条件的变化而改变),导致超声波发生器发出的电能没有最有效地转化为机械能,严重时甚至会烧毁超声换能器。
为了保证换能器工作效率实现最大化,超声设备的控制电路应该具备频率自适应和功率自适应功能。
所以不仅要通过研究超声换能器的负载特性,以便确定换能器的适当工作频率点,还要对其施加一定的控制方法,实现工作频率能够在某个范围内的自动调节。
1.2.3功率控制在实际的工作中,超声刀刀头上的压力大小(负载大小)是经常变化的,负载的变化也会引起输出振幅的变化,导致系统输出功率的变化。
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超声波发生器的研究
陈振伟
【摘要】:自从超声科技问世以来,其发展日新月异,应用日益广泛,已经取得了良好的社会效益和经济效益。
但是作为一门综合性极强的交叉学科,超声学研究与应用均起步较晚,技术状况已远远不能满足我国经济事业多领域的需求,广阔的市场前景促使我们加大研究力度。
本文首先介绍了功率超声波技术的原理和发展趋势,然后详细分析了超声波设备的组成、关键技术以及设计难点,并采用三种不同的控制方案设计、制作了超声波发生器,分别应用在超声波清洗机和焊接机中。
主电路使用集MOSFET和GTR的优点于一身的IGBT作为开关管,构成半桥逆变电路。
通过分析超声波换能器的阻抗特性,比较换能器工作在串联谐振频率和并联谐振频率的优劣,介绍了几种匹配方式的特点,设计了匹配电路。
控制电路中分别采用了锁相方式、扫频控制方式以及模糊自适应控制方式实现了对超声负载的自动频率跟踪,并且功能完善,配备了软启动、死区调节、限流、过流、驱动自保护和过热保护,有力的保障了系统长时间工作的稳定性和可靠性。
最后通过实验,证明了设计的方案可靠,适应性强,样机不仅具有频率自适应功能,而且能够功率自适应,具有良好的推广应用意义。
【关键词】:超声波发生器阻抗特性匹配电路锁相环扫频控制模糊自适应
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TB517
【DOI】:CNKI:CDMD:2.2008.028469
【目录】:
∙摘要3-4
∙Abstract4-7
∙第一章绪论7-14
∙引言7
∙ 1.1 超声技术的发展史7-8
∙ 1.2 功率超声技术的原理与应用8-9
∙ 1.2.1 超声清洗的原理及优点8-9
∙ 1.2.2 超声焊接的原理及优点9
∙ 1.3 超声发生器的发展及趋势9-12
∙ 1.3.1 超声发生器的发展9-11
∙ 1.3.2 控制方案现状11
∙ 1.3.3 超声发生器的趋势11-12
∙ 1.4 论文的选题意义及主要工作12-13
∙ 1.4.1 选题的背景意义12-13
∙ 1.4.2 课题主要工作13
∙ 1.5 本章小结13-14
∙第二章超声换能器特性及匹配电路分析14-24 ∙引言14
∙ 2.1 换能器阻抗特性理论分析14-18
∙ 2.2 阻抗匹配18-23
∙ 2.3 本章小节23-24
∙第三章控制方案设计24-47
∙引言24
∙ 3.1 锁相控制方式24-33
∙ 3.1.1 锁相控制原理24-26
∙ 3.1.2 锁相控制电路26-33
∙ 3.2 扫频控制方式33-36
∙ 3.2.1 扫频控制原理33-34
∙ 3.2.2 扫频控制电路34-36
∙ 3.3 模糊自适应控制方式36-46
∙ 3.3.1 模糊自适应控制原理36-39
∙ 3.3.2 ATMEGA48微处理器介绍39-41
∙ 3.3.3 模糊自适应控制器设计41-46
∙ 3.4 本章小结46-47
∙第四章主电路及相关电路的设计与分析47-58 ∙ 4.1 主电路结构设计47-49
∙ 4.2 驱动电路设计49-52
∙ 4.2.1 单电源驱动电路49-50
∙ 4.2.2 自保护驱动电路50-52
∙ 4.3 采样电路设计52-54
∙ 4.3.1 电流采样52-53
∙ 4.3.2 电压采样53-54
∙ 4.4 启动电路设计54-56
∙ 4.5 保护电路设计56-57
∙ 4.5.1 过流保护56
∙ 4.5.2 过热保护56-57
∙ 4.6 本章小节57-58
∙第五章实验结果58-62
∙引言58
∙ 5.1 静态调试58
∙ 5.2 控制电路调试58-62
∙第六章总结62-64
∙参考文献64-68
∙致谢68-69
攻读硕士学位期间发表论文69。