超声波汽车雨刷系统设计
发布时间：2017-12-16 15:01
本文关键词：超声波汽车雨刷系统设计
【摘要】：超声波汽车雨刷器是未来汽车挡风玻璃清洁的重要发展趋势,是多种汽车雨刷器应用方法中的一种,也是现在世界范围内研发突破的雨刷器的发展方向。超声波被广泛应用于多个学科领域中,在医学、检测、清洁等多个方面起着重要的作用。超声波汽车雨刷系统主要利用的是超声波的高频机械振动特性,在挡风玻璃上传递的超声行波使挡风玻璃产生微振动,从而将落在挡风玻璃上或即将落在挡风玻璃上的雨水、昆虫、泥沙等任何形式的杂质清洁干净。超声波汽车雨刷器的特点是克服了传统雨刷器的各种缺点,使其更加高效、便捷的清除雨雪、污泥等任何形式的杂质,使驾驶人员的视线更加清晰,不受阻碍,同时使汽车的流线型更好,减少了汽车的阻力。超声波激励系统电路是组成超声波汽车雨刷器系统的重要部分,通过激励系统的激励,使发射换能器发出超声波,在挡风玻璃上形成弯曲振动清洁玻璃。激励系统包括双输出DC-DC正负电压变换电路、DDS正弦波发生器和D类功率放大电路。超声波发射设备由一个车载电瓶为整体高频电子系统供电,同时电瓶电压作为双输出正负DC-DC转换电路的输入电压,正负电压的输出端分别作为D类功率放大器的三角波生成电路和D类功率放大器整体的电压电源,将DDS正弦波发生器产生的正弦波作为D类放大器的输入信号,对输入正弦波信号的功率进行放大,从而激励超声波发射换能器。经过电-声信号转换的发射换能器传输出超声波。将数个发射换能器安装在汽车挡风玻璃的一侧,另一侧相应的装有同样数量的接收换能器。汽车挡风玻璃一侧的发射换能器通过激励系统的激励发射出超声波,超声波沿汽车挡风玻璃传播到另一侧的接收换能器,接收换能器将接收到的超声波转换成电信号到接收电路,经过接收系统的一般的声波能量吸收电路的消耗电能处理,或者是经过回收声波能量的吸收电路使电能充电到电瓶上,节约能量。本文主要使用的是一种压电矩形薄板换能器,将压电矩形薄板换能器应用到超声波汽车雨刷系统中,压电薄板换能器在厚度方向上具有极化方向,该薄板换能器一侧表面是正电极,另一侧表面是负电极,在厚度方向形成极化方向。文中对超声波汽车雨刷系统的设计方案及具体的电路实现作出了详细的分析,主要包括超声波激励系统的各部分电路,并测试了各部分电路。
【学位授予单位】：陕西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.855
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