基于变频调速的超声波除螨仪控制系统设计

发布时间：2021-08-05 07:08

　　针对传统除螨仪控制系统在运行过程中控制功能单一、能耗高的问题,提出基于变频超声波除螨仪控制系统设计,其输出变频超声波的同时还设计了变频除螨谐振刷。控制系统依托STM16F系列的硬件设备搭载独立设计的控制电路,实现软启动和低能耗、多功能控制能力;在软件设计方面根据相位法实现系统对频率的搜索和跟踪,使除螨刷进入谐振状态,由此完成基于变频调速的超声波除螨仪控制系统设计。经过与传统系统对比实验分析,验证了基于变频超声波除螨仪控制系统在运行过程中能够良好的控制超声波除螨仪工作频率,并且具有较高的除螨率。 

【文章来源】：电子元器件与信息技术. 2020,4(01)

【文章页数】：2 页

【部分图文】：

图4 两种系统控制情况

基于变频设计的超声波除螨仪控制系统的硬件主要包括超声波生成模块与主控电路两部分。此次超声波除螨模块选用由意法半导体公司出品的内含16位ARM微控制器STM16F系列的模块,该模块内核为Cortex-M5,内置容量为256K,并且芯片集成有10个定时器,以及三个ADC,包含串行外设接口、UART等多个功能[3]。图1为STM16F超声波除螨模块的外形实物图。在系统整体电路设计中,由于变频对电容瞬间充电时生产的电流较大,容易导致整个系统的输出出现卡顿甚至瘫痪故障,所以系统的主控电路设计了软启动模式,在开启电源的瞬间,电流流经三个电阻后给系统电容进行充电,当充电一段时间后,继电器开始吸合,整个系统进入继电器通电模式,此时进入正常供电运行[4]。其主控电路图如图2所示。

在系统整体电路设计中,由于变频对电容瞬间充电时生产的电流较大,容易导致整个系统的输出出现卡顿甚至瘫痪故障,所以系统的主控电路设计了软启动模式,在开启电源的瞬间,电流流经三个电阻后给系统电容进行充电,当充电一段时间后,继电器开始吸合,整个系统进入继电器通电模式,此时进入正常供电运行[4]。其主控电路图如图2所示。如图2所示,基于变频调速的超声波除螨仪控制系统由稳压芯片DB107所构成的稳压电路,直流电压为10V,经过DB107后,可以输出7V电压,7V电压在经过Buzzer后,可以稳定输出3.5V直流电压,由此保证了超声波除螨仪在比较宽的频率范围内,整个系统能正常稳定运行[5]。

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于STM32的RS485总线多路超声波测距系统[J]. 郑昆,侯卫国,姚婧,华扬.  仪表技术与传感器. 2018(06)
[2]基于计算机网络信息和网络安全及其防护策略研究[J]. 刘文辉,曾斌.  电子元器件与信息技术. 2018(04)
[3]物联网无线传感器网络在粮情监测中的应用研究[J]. 郭纪良.  电子元器件与信息技术. 2018(01)
[4]超声图像导航微创手术机器人系统的设计[J]. 刘盛,杨志永,姜杉,梁红花.  机械科学与技术. 2017(11)
[5]一键开启无螨生活 小狗D-610无线除螨仪评测[J]. 赵阳.  家用电器. 2017(10)
[6]机器人辅助激光超声检测系统及参量匹配方法[J]. 孙广开,曲道明,周正干.  仪器仪表学报. 2017(08)
[7]基于EMI滤波器的变频器传导电磁干扰抑制[J]. 曹海洋,杨欢,韩顺利,徐辉煌.  电力电子技术. 2017(07)
[8]基于静电换能器的超声波测温系统设计[J]. 刘崎,王洪辉,庹先国,李鄢,聂东林,张涛.  中国测试. 2017(04)
[9]基于模糊控制的变频调速节能技术在污水处理中的应用[J]. 刘桂涛,张天凡,李哲.  现代电子技术. 2017(07)
[10]基于FPGA和DSP的气体超声流量计驱动和数字信号处理系统[J]. 方敏,徐科军,汪伟,朱文姣,沈子文.  计量学报. 2017(02)



本文编号：3323313