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超聲換能器諧振頻率的檢測(cè)方法_昆山舒美淺析

2021-12-06 18:20:19
[導(dǎo)讀]超聲換能器是一種可將輸入的電功率轉(zhuǎn)換成機(jī)械功率(即超聲波)的設(shè)備,包括但不局限于應(yīng)用在超聲骨刀等的醫(yī)用器械上。昆山舒美超聲儀器有限公司指出,在超聲波換能器工作時(shí),一般通過(guò)掃頻來(lái)找到其最佳的工作頻率(即諧振頻率)。

相位檢測(cè)掃描法,在某一范圍內(nèi)進(jìn)行輸出回路的頻率掃描,當(dāng)輸出回路中的電流和電壓的相位相同,記錄該時(shí)刻輸出頻率,作為系統(tǒng)的諧振頻率(工作頻率)。由于相位檢測(cè)掃描法需要基于硬件上的阻抗匹配進(jìn)行,阻抗匹配的好壞直接影響掃頻的效果,所以該方法的魯棒特性不強(qiáng)。

回路電流檢測(cè)掃描法,在某一范圍內(nèi)進(jìn)行輸出回路頻率掃描,在掃頻過(guò)程中對(duì)輸出回路中的電流進(jìn)行監(jiān)控,記錄輸出回路電流為最大值時(shí)刻系統(tǒng)的輸出頻率,作為系統(tǒng)的諧振頻率(工作頻率)。其原理在于:在頻率掃描范圍內(nèi),從低頻率點(diǎn)開始掃頻,輸出回路中的電流有緩慢上升的趨勢(shì),當(dāng)超聲換能器處于諧振狀態(tài)時(shí),輸出回路中的電流達(dá)到最大值,根據(jù)超聲換能器的頻率-電流關(guān)系可知,電流最大值處所對(duì)應(yīng)的頻率值即為超聲換能器的諧振頻率。但在實(shí)際中,諧振頻率點(diǎn)附近頻點(diǎn)所采集的輸出回路中的電流與諧振頻率點(diǎn)處采集的輸出回路中的電流差別較小,特別是在有外界干擾的情況下,將導(dǎo)致掃頻所確定的工作頻率與實(shí)際的諧振頻率之間存在較大的誤差。

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