超聲潔牙機中壓電陶瓷驅(qū)動系統(tǒng)的研究與實現(xiàn).pdf

1、超聲潔牙機是利用壓電陶瓷的壓電效應(yīng),把高頻率的振蕩電能信號,通過換能器轉(zhuǎn)換成機械振動。壓電陶瓷驅(qū)動系統(tǒng)作為潔牙機的一個重要組成部分,對潔牙機的性能有著舉足輕重的作用。如果驅(qū)動器設(shè)計不合理,會使?jié)嵮罊C工作不穩(wěn)定,甚至對病人造成傷害。而壓電陶瓷的品質(zhì)因數(shù)高,諧振頻帶一般在100Hz以下,采用手工的方法很難找準(zhǔn)壓電陶瓷的諧振點。同時,在工作的過程中,隨著溫度的升高,換能器的工作點也會發(fā)生漂移,使?jié)嵮罊C驅(qū)動電源振蕩不穩(wěn)定、不能長時間工作。

2、>　　為解決這些技術(shù)問題,本論文通過單片機控制輸出步進(jìn)的模擬電壓,利用電壓來控制振蕩頻率步進(jìn)變化,壓控振蕩器選用脈寬調(diào)制單片發(fā)生模塊TL494。根據(jù)壓電陶瓷的諧振特性可知,在諧振點的阻抗最小,振蕩強度最大,因此可以通過檢測反饋電流的大小,來搜索壓電陶瓷的諧振頻率,搜索完成后便把頻率進(jìn)行數(shù)字鎖定,使驅(qū)動器在穩(wěn)定的頻率下進(jìn)行工作。同時在工作點發(fā)生漂移后,對工作頻率進(jìn)行有效的調(diào)節(jié),使系統(tǒng)一直處于最佳工作狀態(tài),并且能長時間工作。
　　本設(shè)

3、計在硬件上主要分為主板與控制板兩部分。主板方面,本文在單片機STC89C52RC和TL494配合下設(shè)計了包括諧振點掃描模塊、振蕩電路模塊、功率放大模塊、頻率測量模塊、PWM調(diào)節(jié)模塊等?？刂瓢宸矫?以STM32為控制核心,采用四線電阻式觸摸屏以及TFT液晶屏,給用戶提供一個操作界面,并且采用串口與主板通信的方式,實現(xiàn)了控制板通過向主板發(fā)送命令來控制主板的工作。
　　通過實驗測試表明,本設(shè)計自動掃描搜索到的頻率處于諧振頻帶,誤差比一般