压电换能器并联谐振频率跟踪系统设计

发布时间：2018-07-21 10:16

【摘要】：分析了压电换能器夹持电容在线测量原理,提出了一种新的并联谐振频率跟踪方法。讨论了不同状态下并联谐振频率的变化规律。采用嵌入式芯片PSoC5为主控制器,结合数字合成技术,使激励信号分辨率达到0.5Hz。驱动直流电源采用软开关技术实现电压可调功能。对换能器的电压和电流进行检测并在此基础上实现扫频跟踪策略及自动解锁控制。在不同工作状态下的实验结果验证了设计方案的合理性。
[Abstract]:The principle of on-line measurement of the clamping capacitance of piezoelectric transducer is analyzed, and a new method of parallel resonant frequency tracking is proposed. The variation of parallel resonant frequency in different states is discussed. With the embedded chip PSoC5 as the main controller and the digital synthesis technology, the resolution of the excitation signal can reach 0.5 Hz. The soft switching technology is used to realize the voltage adjustable function in the drive DC power supply. The voltage and current of the transducer are detected and the sweep tracking strategy and the automatic unlocking control are realized. The experimental results under different working conditions verify the rationality of the design scheme.
【作者单位】： 南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室;
【基金】：国家重点基础研究发展计划(“973”计划)基金资助项目(2015CB057503)
【分类号】：TN384

【参考文献】

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1 刘丽晨;杨明;李世阳;庄晓奇;李奇磊;;超声换能器并联谐振频率的复合式跟踪方法研究[J];应用声学;2015年01期

2 韩旭;于小亿;;基于PSOC的DDS信号发生器设计[J];电测与仪表;2012年03期

3 陈仁伟;朱长青;岳夕彪;;高准确度有效值转换电路的设计与实现[J];电子测量技术;2010年06期

4 李小雪;汪东;李平;肖灵;;基于DDS的超声换能器频率跟踪系统[J];压电与声光;2009年05期

5 鲍善惠;用锁相环电路跟踪压电换能器并联谐振频率区[J];应用声学;2001年03期

6 朱武,赵空勤,金长善,蔡鹤皋;功率超声换能器夹持电容的在线检测的研究[J];哈尔滨工业大学学报;2001年02期

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1 韩猛;基于DSP的全桥移相超声波电源研究[D];南京航空航天大学;2011年

【共引文献】

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2 张亚维;史强强;;隔离型交流差动信号变换设备的设计[J];国外电子测量技术;2017年01期

3 夏旭峰;李锦;张亭;刘长军;;基于模糊PI并联控制的超声传输系统频率跟踪[J];微特电机;2016年11期

4 张萍;;基于DDS数字信号发生器的设计[J];信息化研究;2016年05期

5 周静雷;张星;董姣;;多通道音频功放监控与保护系统的设计[J];信息技术;2016年09期

6 左传勇;杨明;李世阳;;基于电流和相位差的超声换能器频率自动跟踪[J];应用声学;2016年03期

7 徐爱华;姚秋平;徐迅;;超声换能器检测方法的研究[J];计量与测试技术;2016年04期

8 高建民;徐强;汤静;;E类谐振逆变低频超声雾化喷头驱动电路研制[J];农业工程学报;2016年06期

9 杨源飞;杨鹏翔;陆召振;张雷;;高压共轨电磁阀电感测量模块的设计[J];微型机与应用;2016年01期

10 张萍;;基于DDS的宽带信号发生器的设计[J];江南大学学报(自然科学版);2015年06期

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2 张志恒;用于清洗的高频超声波电源的研究[D];北京交通大学;2016年

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4 王舒野;超声加工驱动器的谐振变换器研究[D];哈尔滨工业大学;2016年

5 李晓东;基于STM32的双超声压缩系统电源研制及实验研究[D];广东工业大学;2015年

6 王天虬;超声波生物处理全闭环系统的研究[D];江南大学;2015年

7 施恩;非接触式超声裂解系统的研究与设计[D];苏州大学;2015年

8 韩丽轩;面向Nomex蜂窝芯复合材料超声切割的智能化电源系统研究[D];杭州电子科技大学;2015年

9 倪正龙;大功率高频超声波生物处理系统的控制研究[D];江南大学;2014年

10 贾明明;基于DSP的超声波电源研究[D];河南理工大学;2014年

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4 李雪梅;张宏财;王学伟;;基于DDS技术的信号源设计[J];电测与仪表;2010年01期

5 武剑;董惠娟;张松柏;张广玉;;压电超声换能器初级串联匹配新方法[J];吉林大学学报(工学版);2009年06期

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7 彭光鑫;;真有效值数字表及其应用[J];云南电力技术;2009年03期

8 林书玉;;超声技术的基石——超声换能器的原理及设计[J];物理;2009年03期

9 李沂乘;;采样计算方法测量交流电压有效值误差分析[J];电子测量与仪器学报;2008年S2期

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5 王庆田;软开关数字化焊接电源[D];哈尔滨工业大学;2006年

6 梁英;一种新型超声波电源的研究设计[D];西北工业大学;2005年

7 翟伟翔;智能化大功率超声电源的研制[D];华北电力（北京）大学;2002年

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4 张云电;付群利;;夹心式压电换能器装配质量判别方法与实现[J];机电工程;2009年01期

5 张云电;付群利;;压电换能器装配控制技术研究[J];杭州电子科技大学学报;2009年01期

6 何涛焘;龙士国;刘鹏;李要;;压电换能器瞬态接收特性的有限元模拟研究[J];传感器世界;2010年02期

7 来志;曾晓东;冯U喚，

本文编号：2135199