[发明专利]一种用于换能器的查找谐振频率点的方法与装置

说明书

本发明提供了一种用于换能器的查找谐振频率点的方法，该方法会首先执行多轮缩小谐振频率点查找区间的方法，将查找区间缩小到一个合理的范围，之后在该查找区间内查找谐振频率点，则可以极大的提高查找的速度；并且随着查找区间变窄，在该查找区间内进行扫频的密度也会增加，从而极大的提高了查找的精度。

技术领域

本发明涉及换能器技术领域，尤其涉及一种用于换能器的查找谐振频率点的方法与装置。

背景技术

随着技术的发展，超声波外科手术设备获得了广泛的应用，其中，超声波换能器是超声波手术设备中的核心部件，为了使超声波手术设备具有大的机械振幅和较高的电机转换效率，超声波换能器需要在其谐振频率点工作，即驱动电路应以其谐振频率信号对超声波换能器进行激励。可以理解，在使用中，超声波换能器的温度会升高，而超声波换能器的谐振频率点会随着温度的升高而产生漂移，因此，需要实时查找超声波换能器的谐振频率点。且可以理解的是，对于其他换能器也存在这样的问题。

目前现有的查找换能器谐振频率点的方式为扫频的方式，即线性递加递减频率输出能量信号查找谐振频率，缺点是查找速度慢，效率不高。例如，从50KHz扫频到60KHz，为了保证查找结果的准确性，可能需要10000次的判断时间，效率不高。

因此，设计一种高效率的用于换能器的查找谐振频率点的方法，就成为一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于换能器的查找谐振频率点的方法与装置。

为了实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供了一种用于换能器的搜索谐振频率点的方法，包括以下步骤：

获取第一测试区间、以及位于所述第一测试区间中的若干第一测试频率点，第一测试频率点=第一初始频率值+M*第一递增值，M为大于等于零的整数，且第一初始频率值大于等于第一测试区间的最小频率值，第一测试频率点小于等于所述第一测试区间的最大频率值；

持续对第一测试频率点进行测试，直至测试完所有第一测试频率点，所述对第一测试频率点进行测试具体为，控制所述换能器工作在第一功率和第一测试频率点，且在确定所述换能器的电压和电流之间的相位差小于等于预设值时，获取所述换能器的对应频率点上的阻抗值，并将所述阻抗值与第一测试频率点之间的对应关系存入第一集合；

第一集合中的模最小的阻抗值对应的第一测试频率点即为谐振频率点。

本发明一实施方式还提供了一种用于换能器的搜索谐振频率点的装置，包括以下模块：

第一参数获取模块，用于获取第一测试区间、以及位于所述第一测试区间中的若干第一测试频率点，第一测试频率点=第一初始频率值+M*第一递增值，M为大于等于零的整数，且第一初始频率值大于等于第一测试区间的最小频率值，第一测试频率点小于等于所述第一测试区间的最大频率值；

第一测试模块，用于持续对第一测试频率点进行测试，直至测试完所有第一测试频率点，所述对第一测试频率点进行测试具体为，控制所述换能器工作在第一功率和第一测试频率点，且在确定所述换能器的电压和电流之间的相位差小于等于预设值时，获取所述换能器的对应频率点上的阻抗值，并将所述阻抗值与第一测试频率点之间的对应关系存入第一集合；

第一确定模块，用于第一集合中的模最小的阻抗值对应的第一测试频率点即为谐振频率点。

本发明一实施方式还提供了一种缩小谐振频率点查找区间的方法，包括以下步骤：

获取第二测试区间、以及位于所述第二测试区间中的若干第二测试频率点；