上位機監(jiān)測下的多路超聲波電源系統(tǒng)的研究與設計.pdf

1、超聲波除垢器主要由超聲波電源和超聲波換能器組成，超聲波電源主要用于為超聲波換能器提供能量，而超聲波換能器則是將超聲波電源所提供的電能轉換為動能。超聲波除垢器主要是利用超聲波的“空化”效應、“活化”效應等，使處于流體中的垢物質在超聲場的作用下，其化學和物理形態(tài)發(fā)生變化，使之松脫、粉碎、松散而不易附著在管壁上。由于超聲波除垢器具有高效快捷、節(jié)能環(huán)保等一系列優(yōu)點而受到廣泛運用。
　　 但超聲波技術還處于發(fā)展的階段，有許多方面需要改進，

2、如在管道清洗和大型物體的清洗中，普通的單個超聲波除垢器已不適用。本論文主要針對大型器件清洗而設計，研究的對象包括多路超聲波電源和多路超聲波換能器，各換能器供電電源串聯(lián)諧振頻率為20KHz，并且各超聲波電源能夠隨著負載來改變自身的頻率和功率，從而達到功率的自適應和頻率的自動跟蹤，讓換能器工作在諧振頻率上，并且采用上位機進行監(jiān)測，使得超聲波設備能夠高效、穩(wěn)定的長時間在線工作。本文所研究的內容可以概括為以下幾部分:
　　 介紹了超聲波

3、電源的發(fā)展和意義，闡述了目前國內外超聲波電源的發(fā)展現(xiàn)狀。同時說明了超聲波電源的組成和工作原理，論述了本論文所研究的基于上位機監(jiān)測的多路超聲波電源系統(tǒng)的組成和工作原理。
　　 接著，對本論文所研究系統(tǒng)的重要組成部分-超聲波電源進行了研究和設計。針對系統(tǒng)的具體要求，提出了電源主電路方案和功率變換器主電路基本結構，并設計了整流濾波電路、功率放大電路、驅動電路、匹配電路、保護電路等，此外，還對所設計電路的器件選型原則進行了分析。

4、　　 由于換能器的參數(shù)會因系統(tǒng)的老化、磨損、發(fā)熱以及負載的變化等因數(shù)而改變，從而使換能器的諧振頻率發(fā)生漂移，如不及時調整超聲波電源的振蕩頻率，會使超聲波設備的工作效率降低，嚴重時甚至會產(chǎn)生停振等現(xiàn)象。針對這一問題，研究了幾種常用的頻率自動跟蹤方法，重點對本文所選用的基于數(shù)字電感頻率跟蹤方法進行了研究，并對電路進行了設計。
　　 本論文采用上位機對多路超聲波電源進行信號監(jiān)測，研究和設計了信號采集處理電路，并編寫了上、下位機系統(tǒng)程