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基于頻率跟蹤的超聲驅(qū)動(dòng)電源研制

彭呈祥; 段發(fā)階; 蔣佳佳; 王金棟 天津大學(xué); 精密測(cè)試技術(shù)及儀器國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室; 天津300072

摘要：針對(duì)壓電換能器諧振頻率漂移的問題,基于雙路電流反饋與二分法掃頻研制了一款基于頻率跟蹤的超聲驅(qū)動(dòng)電源。根據(jù)壓電換能器的電路模型,分析了雙路電流有效值及其相位差與超聲驅(qū)動(dòng)電源串聯(lián)諧振頻率間的關(guān)系;利用雙路電流信號(hào)進(jìn)行頻率反饋控制,在匹配失調(diào)、負(fù)載變化的情況下仍可精確跟蹤換能器的串聯(lián)諧振頻率;利用微處理器實(shí)時(shí)控制開關(guān)電容濾波器的中心頻率,實(shí)現(xiàn)恒帶寬的跟蹤濾波器;利用二分法掃頻完成對(duì)壓電換能器串聯(lián)諧振頻率的快速跟蹤,完成了原理樣機(jī)的研制,并進(jìn)行了相應(yīng)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,所設(shè)計(jì)的超聲驅(qū)動(dòng)電源適應(yīng)能力強(qiáng)、頻率跟蹤精度高、跟蹤速度快,可在100ms內(nèi)完成頻率的跟蹤和鎖定,頻率跟蹤精度可達(dá)20Hz。

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