[实用新型]追踪并匹配振子频率的超声波系统

说明书

本实用新型公开一种追踪并匹配振子频率的超声波系统，包括采样电路、电压跟随电路、信号变换电路、整形电路、鉴相电路、微处理器、驱动电路及超声波电源逆变电路，所述采样电路与所述电压跟随电路电连接，所述电压跟随电路与所述信号变换电路电连接，所述信号变换电路与所述整形电路电连接，所述整形电路与所述鉴相电路电连接，所述鉴相电路与所述微处理器电连接，所述微处理器与所述驱动电路电连接，所述驱动电路与所述超声波电源逆变电路电连接。本实用新型具有提高效率、提高超声加工精度的优点。

技术领域

本实用新型涉及超声波技术领域，特别涉及一种追踪并匹配振子频率的超声波系统。

背景技术

随着科技的发展，超声焊接技术在各行各业都得到广泛的引用，在超声波焊接中，超声振动系统设计的好坏直接影响到超声加工能否稳定顺利地进行，只要超声波电源输出信号的工作频率等于超声振子的谐振频率才能保证振动系统处于效率最高、最稳定的工作状态。在实际应用中，由于受超声振子发热、工具磨损、负载变化等因素的影响，会使超声振子的谐振频率发生漂移，导致振动系统失谐，如果超声波电源不能及时随之改变其输出信号的工作频率，超声振子将工作于失谐状态而使效率降低，影响超声加工精度。因此，如何开发一种追踪并匹配振子频率的超声波系统已成为本领域亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是，提供一种能够提高效率及超声加工精度的追踪并匹配振子频率的超声波系统。

本实用新型提供一种追踪并匹配振子频率的超声波系统，包括采样电路、电压跟随电路、信号变换电路、整形电路、鉴相电路、微处理器、驱动电路及超声波电源逆变电路，所述采样电路与所述电压跟随电路电连接，所述电压跟随电路与所述信号变换电路电连接，所述信号变换电路与所述整形电路电连接，所述整形电路与所述鉴相电路电连接，所述鉴相电路与所述微处理器电连接，所述微处理器与所述驱动电路电连接，所述驱动电路与所述超声波电源逆变电路电连接。

在一个实施例中，所述采样电路包括电流传感器、电容、第一电阻、第二电阻及第三电阻，所述电流传感器的第一端与所述第一电阻的第一端电连接，所述电流传感器的第二端与所述电容的第一端电连接，所述电流传感器的第三端及第四端接地；所述第一电阻的第一端与所述电压跟随电路电连接，所述第一电阻的第二端接地；所述第二电阻的第一端用于与电源及所述电容的第一端电连接，所述第二电阻的第二端与所述第三电阻的第一端电连接，所述第三电阻的第一端与所述电压跟随电路电连接，所述第三电阻的第二端接地。

在一个实施例中，所述电流传感器为霍尔电流传感器。

在一个实施例中，所述电压跟随电路包括第一运算放大器及第二运算放大器，所述第一运算放大器的正向输入端与所述第三电阻的第一端电连接，所述第一运算放大器的反向输入端与所述第一运算放大器的输出端电连接，所述第一运算放大器的输出端与所述信号变换电路电连接；

所述第二运算放大器的正向输入端与所述第一电阻的第一端电连接，所述第二运算放大器的反向输入端与所述第二运算放大器的输出端电连接，所述第二运算放大器的输出端与所述信号变换电路电连接。

在一个实施例中，所述信号变换电路包括第一比较器、第二比较器、第一二极管及第二二极管，所述第一比较器的正向输入端与所述第一运算放大器的输出端电连接，所述第一比较器的反向输入端接地，所述第一比较器的输出端与所述第一二极管的阳极电连接，所述第一二极管的阴极与所述整形电路电连接；

所述第二比较器的正向输入端与所述第二运算放大器的输出端电连接，所述第二比较器的反向输入端接地，所述第二比较器的输出端与所述第二二极管的阳极电连接，所述第二二极管的阴极与所述整形电路电连接。

在一个实施例中，所述第一二极管及所述第二二极管均为快速恢复二极管。