本發(fā)明涉及石英晶片領(lǐng)域，更具體的說，它涉及用于石英晶片研磨在線測頻的自動搜索方法。

背景技術(shù)：

電子信息產(chǎn)業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，石英晶體振蕩器在電子信息行業(yè)中具有極其重要的地位。中國是石英晶振的生產(chǎn)大國，但是產(chǎn)品質(zhì)量與發(fā)達(dá)國家相比仍有較大差距。近年來行業(yè)發(fā)展十分迅速，對石英晶振生產(chǎn)過程中的在線研磨石英晶片高精度頻率分析監(jiān)控設(shè)備的需求量也在不斷增加，同時對該設(shè)備的測控能力提出了更高的要求。

石英晶片研磨是石英晶振生產(chǎn)過程中必不可少的步驟，石英晶片電參數(shù)測量是這一步驟中的關(guān)鍵測控技術(shù)，國內(nèi)很多研究機(jī)構(gòu)都對其進(jìn)行了研究探索。20世紀(jì)九十年代，天津大學(xué)就基于國際標(biāo)準(zhǔn)的傳輸法原理對石英晶片的電參數(shù)進(jìn)行了測量。從2002年到2004年，北京機(jī)械工業(yè)學(xué)院對π網(wǎng)絡(luò)法測量石英晶片電參數(shù)的原理及π網(wǎng)絡(luò)中分布參數(shù)對測量精度的影響進(jìn)行了研究。中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院在2004年提出了一種使用直接數(shù)字頻率合成器(DDS)作為激勵信號源的方法和以此為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)石英晶片電參數(shù)計算機(jī)測量系統(tǒng)。北京航空航天大學(xué)在2006年設(shè)計了一種頻率高達(dá)200MHz的石英晶片電參數(shù)測量系統(tǒng)。2009年哈爾濱工業(yè)大學(xué)以π網(wǎng)絡(luò)最大傳輸測量方法為基礎(chǔ)設(shè)計石英晶片參數(shù)測量系統(tǒng)，設(shè)計中選擇具有高速數(shù)據(jù)處理能力的數(shù)字信號處理器(DSP)作為系統(tǒng)的控制模塊。在產(chǎn)品研發(fā)領(lǐng)域，國內(nèi)外的石英晶片測頻技術(shù)差距很大。美國S&A公司的250A、250B系列網(wǎng)絡(luò)分析儀和惠普公司的E5100系列網(wǎng)絡(luò)分析儀的頻率測量范圍在20KHz-400KHz和0.5MHz-200MHz，負(fù)載諧振頻率測量精度達(dá)到2ppm以內(nèi)，代表了石英晶片靜態(tài)測頻領(lǐng)域的世界最高水平。國內(nèi)除了香港Kolinker公司的KH1200測試儀，其誤差和250B相當(dāng)，再沒有其他同類產(chǎn)品替代。以上介紹的各種研究內(nèi)容和商業(yè)產(chǎn)品都是針對石英晶片在靜止?fàn)顟B(tài)下的固定諧振頻率測量。

石英晶片研磨生產(chǎn)過程中磨盤相對于石英晶片是不斷滑動的，探測頭下并不是始終存在石英晶片，諧振信號是間斷的；同時，不同頻段石英晶片所需的DDS掃頻范圍和射頻激勵功率是不同的；因此，要在研磨的動態(tài)過程中實(shí)時準(zhǔn)確地測量石英晶片的諧振頻率參數(shù)，準(zhǔn)確地使盤內(nèi)晶片達(dá)到目標(biāo)頻率且不能發(fā)生過度研磨導(dǎo)致的超頻生產(chǎn)事故，就要求相應(yīng)的測控儀器具備“動態(tài)有效信號提取”、“動態(tài)DDS掃頻范圍修改”和“動態(tài)功率反饋”功能。因此，上文提到的研究內(nèi)容和商業(yè)產(chǎn)品并不能滿足在線測頻的技術(shù)要求。目前國內(nèi)外許多石英晶片制造廠家都使用美國TRANSAT公司的在線頻率監(jiān)控儀(ALC)對晶片頻率進(jìn)行在線測控。傳統(tǒng)的ALC系統(tǒng)具備“動態(tài)有效信號提取”、“動態(tài)DDS掃頻范圍修改”和“動態(tài)功率反饋”功能，能夠?qū)崿F(xiàn)石英晶片生產(chǎn)中的在線測頻功能，這一技術(shù)目前被國外壟斷。但是，隨著石英晶振行業(yè)技術(shù)的日新月異，傳統(tǒng)的ALC并沒有隨之更新?lián)Q代，生產(chǎn)實(shí)踐中出現(xiàn)了越來越多不能忽視的問題。

首先，石英晶振產(chǎn)品的諧振頻率不斷提高，最高頻段已經(jīng)達(dá)到50MHz-60MHz，很多企業(yè)在實(shí)際使用ALC的過程中會遇到諸如“在某些頻段發(fā)生測頻值跳變”而無法有效控制研磨量的缺陷，有時甚至發(fā)生超頻事件，特別是在40MHZ以上發(fā)生頻率大幅上升，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)進(jìn)度。這是由于當(dāng)ALC出現(xiàn)誤測量時，其測頻方法并沒有根據(jù)實(shí)際研磨情況去除“誤測頻率”，在噪聲環(huán)境中出現(xiàn)測頻值跳變的問題也就成為必然，同時ALC掃頻范圍很大也增大了測頻值跳變的幾率。

其次，很多企業(yè)在使用ALC的過程中會發(fā)生“晶片開始研磨后，ALC開始顯示的測頻值跟石英晶片的實(shí)際諧振頻率值不同”而導(dǎo)致ALC無法正常監(jiān)控石英晶片的研磨過程，這是由于ALC按下開始按鈕后對石英晶片諧振頻率的搜索不正確導(dǎo)致，而諧振頻率搜索不正確是由于ALC的測頻程序中搜索石英晶片諧振頻率方法不完善。同時使用ALC的過程中有時會出現(xiàn)“測頻過程中發(fā)生顯示頻率亂跳”的現(xiàn)象，當(dāng)發(fā)生這種現(xiàn)象時，ALC不能恢復(fù)正常的測頻功能，顯示頻率一直異常。

同時，隨著石英晶振的產(chǎn)量大幅提高，研磨砂、石英晶片研磨載體和研磨盤的消耗量十分巨大，如何提高研磨砂、石英晶片研磨載體和研磨盤的使用效率是每個廠商降低生產(chǎn)成本的關(guān)鍵。從研磨機(jī)管控的角度，相應(yīng)的測控設(shè)備需要具備統(tǒng)計研磨盤內(nèi)石英晶片頻率分布和研磨速率的能力，以評估前道工序的加工質(zhì)量和研磨系統(tǒng)的狀態(tài)，作為更換研磨砂、石英晶片研磨載體和維護(hù)研磨盤面的依據(jù)。然而，ALC系統(tǒng)僅提供“到達(dá)研磨目標(biāo)頻率停止”的控制策略，對研磨速率和頻率散差等參數(shù)的監(jiān)控以及相應(yīng)的控制策略和異常策略并沒有涉及，這就導(dǎo)致其無法對研磨砂、石英晶片研磨載體和研磨盤面狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，對研磨過程中發(fā)生的異常狀況不能有效的判斷并作出處理。

因此，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際研究和探索石英晶片在線測頻技術(shù)，擺脫傳統(tǒng)的ALC系統(tǒng)架構(gòu)，針對在線測頻和控制方法中“在某些頻段發(fā)生測頻值跳變”、“開始測頻后顯示頻率值不對”、“發(fā)生測頻異常后無法恢復(fù)正常測頻功能”、“無法實(shí)時準(zhǔn)確監(jiān)控研磨機(jī)狀態(tài)”這些問題的解決，是非常迫切和必要的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了石英晶片研磨在線測頻的自動搜索方法，在剛開始研磨石英晶片時，不知道當(dāng)前諧振頻率的時候，搜索到當(dāng)前石英晶片的諧振頻率，并以此作為基準(zhǔn)開始跟蹤測頻。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

石英晶片研磨在線測頻的自動搜索方法，包括如下步驟：自動搜索數(shù)據(jù)初始化步驟、自動搜索測頻參數(shù)設(shè)置步驟、自動搜索掃頻參數(shù)設(shè)置步驟、自動搜索諧振頻率步驟、自動搜索頻率切換參數(shù)設(shè)置步驟、自動搜索完成數(shù)據(jù)處理步驟；

101)自動搜索數(shù)據(jù)初始化步驟：將自動搜索頻段數(shù)進(jìn)行置位，自動搜索狀態(tài)標(biāo)志位、自動搜索測頻結(jié)果標(biāo)志位和自動搜索頻段切換標(biāo)志位初始化，其他參數(shù)進(jìn)行清零；

102)自動搜索測頻參數(shù)設(shè)置步驟：在步驟101)后，對參數(shù)進(jìn)行用戶定義設(shè)置，設(shè)置石英晶片研磨目標(biāo)頻率、DDS掃頻的起始頻率和截止頻率以及DDS掃頻速率和掃頻步進(jìn)、DDS掃頻序列位置，通過基于諧振頻率的處理方法獲取石英晶片測頻工作原理依賴的掃頻幅度和搜索寬度兩個數(shù)據(jù)；

103)自動搜索掃頻參數(shù)設(shè)置步驟：在步驟102)后，將DDS掃頻的起始頻率、截止頻率、掃頻步進(jìn)、掃頻速率、掃頻幅度寫入DDS，DDS開始掃頻進(jìn)行定時AD采樣；

104)自動搜索頻率切換參數(shù)設(shè)置步驟：在步驟103)后，判斷自動搜索頻率切換時間滿足而自動搜索起始頻率不滿足，則對步驟103)涉及的參數(shù)進(jìn)行更新，返回步驟103)開始下一輪DDS掃頻；

105)自動搜索諧振頻率步驟：在步驟103)后，判斷自動搜索頻率切換時間不滿足，進(jìn)入自動搜索諧振頻率，則DDS開始掃頻，MCU定時器按照DDS掃頻速率的值進(jìn)行定時AD采樣；只要未按下緊急暫停按鈕，且AD采樣數(shù)據(jù)個數(shù)達(dá)到MCU設(shè)定值的時候，則進(jìn)入步驟104)；若按下緊急暫停按鈕則退出自動搜索，進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)；所述AD采樣的數(shù)據(jù)處理，用16個搜索寬度依次進(jìn)行諧振頻率搜索匹配，每次諧振頻率匹配根據(jù)8點(diǎn)搜索方法遍歷所有AD采樣數(shù)據(jù)獲取諧振頻率峰高，根據(jù)諧振頻率峰高判斷搜索結(jié)果，并保存搜索成功次數(shù)最多的一次諧振頻率

106)自動搜索完成數(shù)據(jù)處理步驟：在步驟103)后，判斷自動搜索頻率切換時間和自動搜索起始頻率，如果都滿足要求，則根據(jù)自動搜索起始頻段序列值和自動搜索頻段數(shù)，對每個頻段存儲的諧振頻率利用誤測信號剔除方法后，獲取本頻段的諧振次數(shù)和將誤測信號剔除后的諧振頻率平均值，然后通過比較獲取諧振次數(shù)最多的頻段，并根據(jù)本頻段的諧振次數(shù)判斷是否索搜成功，成功后進(jìn)入跟蹤測頻流程，不成功則回到步驟103)。

進(jìn)一步的，所述步驟101)中其他參數(shù)進(jìn)行清零包括自動搜索諧振頻率清零，自動搜索每段諧振次數(shù)存儲數(shù)組清零，自動搜索每段獲取的諧振頻率存儲數(shù)組清零，自動搜索每段指定次搜索寬度匹配獲取諧振頻率次數(shù)存儲數(shù)組清零，自動搜索每段指定次搜索寬度匹配獲取諧振頻率存儲數(shù)組清零，自動搜索測頻掃頻頻段切換計時清零，自動搜索圈數(shù)清零，DDS邊沿跳變標(biāo)志位清零，諧振頻率采樣DDS上升沿和下降沿的步進(jìn)數(shù)清零，DDS掃頻采樣完成標(biāo)志位清零，DDS掃頻采樣數(shù)據(jù)處理標(biāo)志位清零。

進(jìn)一步的，所述步驟102)中頻率的處理方法為，對DDS掃頻的起始頻率和截止頻率范圍內(nèi)的頻率值進(jìn)行16等分得到16個頻率值，將這16個值代入如下搜索寬度計算方法A1，

s＝af²+bf+c (A1)

式中s為搜索寬度，f是石英晶片當(dāng)前的諧振頻率值，a，b，c的值通過全頻段測試后擬合得到，通過式子A1分別算出當(dāng)前頻段下計算諧振頻率的搜索寬度；將DDS掃頻的中心頻率值代入掃頻幅度計算方法算出當(dāng)前頻段DDS掃頻的掃頻幅度，所述DDS掃頻的中心頻率為DDS掃頻的起始頻率和截止頻率之間的中點(diǎn)的頻率，所述掃頻幅度計算方法為A2，

r＝ae^-f/b+c (A2)

式中r為掃頻幅度，f是石英晶片當(dāng)前的諧振頻率值，a，b，c的值通過全頻段測試后擬合得到，e為自然常量。

進(jìn)一步的，所述步驟103)中AD采樣值為DDS掃頻信號經(jīng)過了功率放大電路模塊、π網(wǎng)絡(luò)模塊、運(yùn)放電路模塊、峰值檢測電路模塊、濾波電路模塊后的諧振信號，其中DDS掃頻方式為從起始頻率掃頻到截止頻率，再從截止頻率掃頻到起始頻率，這樣周而復(fù)始。

進(jìn)一步的，所述步驟104)中諧振頻率峰高大于峰值約束為搜索成功，對諧振頻率峰高數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑處理和求最大值方法獲取諧振頻率，將諧振頻率存入當(dāng)前頻段本次匹配諧振頻率存儲數(shù)組，當(dāng)前頻段本次匹配諧振頻率次數(shù)也進(jìn)行加1操作。

進(jìn)一步的，所述步驟106)中所述自動搜索成功為，判斷本頻段的諧振次數(shù)大于控制策略界面內(nèi)設(shè)置的諧振點(diǎn)數(shù)下限值。

進(jìn)一步的，所述判斷本頻段的諧振次數(shù)小于控制策略界面內(nèi)設(shè)置的諧振點(diǎn)數(shù)下限值時，則判斷研磨機(jī)圈數(shù)是否大于異常監(jiān)控參數(shù)設(shè)置界面內(nèi)的搜索異常值，若大于搜索異常值，則認(rèn)為在研磨機(jī)運(yùn)行指定圈數(shù)內(nèi)未搜索到諧振頻率，結(jié)束自動搜索流程，并在觸摸屏主界面上顯示搜索異常信息，系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)流程；否則繼續(xù)自動搜索流程。

本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)優(yōu)點(diǎn)在于：創(chuàng)新地提出一種石英晶片研磨在線測頻的自動搜索方法，本發(fā)明提出的在線測頻過程中能夠有效地在發(fā)生異常狀況時作出處理。本發(fā)明提出的自動搜索諧振頻率方法能在測頻開始后準(zhǔn)確地搜索到石英晶片當(dāng)前的諧振頻率，且諧振頻率搜索穩(wěn)定、操作簡單、測量精度高。根據(jù)本發(fā)明提出的方法設(shè)計具有抗干擾性強(qiáng)、搜索穩(wěn)定、操作簡單、測量精度高、測頻信息完整的石英晶片研磨在線測頻系統(tǒng)是當(dāng)前國內(nèi)各大石英晶振生產(chǎn)廠商的迫切需求。本發(fā)明的成果對提高石英晶片行業(yè)生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量具有重要作用，對提高我國石英晶振行業(yè)整體競爭力也有重要意義。

附圖說明

圖1為石英晶片研磨在線測頻系統(tǒng)構(gòu)架圖；

圖2為人機(jī)交互界面主界面設(shè)計；

圖3為人機(jī)交互界面管理員設(shè)置界面設(shè)計；

圖4為人機(jī)交互界面異常監(jiān)控參數(shù)設(shè)置界面設(shè)計；

圖5為人機(jī)交互界面統(tǒng)計控制參數(shù)設(shè)置界面設(shè)計；

圖6為人機(jī)交互界面測頻策略參數(shù)設(shè)置界面設(shè)計；

圖7為人機(jī)交互界面研磨程序參數(shù)設(shè)置界面設(shè)計；

圖8為石英晶片的諧振波形；

圖9為在線測頻總流程圖；

圖10為諧振頻率自動搜索流程圖；

圖11為自動搜索諧振頻率搜索方法流程圖；

圖12為自動搜索諧振頻率搜索方法示意圖；

圖13為波形匹配方法流程圖；

圖14為數(shù)據(jù)平滑處理流程圖；

圖15為求最大值方法流程圖；

圖16為自動搜索完成數(shù)據(jù)處理流程圖。

具體實(shí)施方式

下面通過具體實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的具體說明。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的實(shí)施并不局限于下面的實(shí)施例，對本發(fā)明所做的任何形式上的變通和/或改變都將落入本發(fā)明保護(hù)范圍。

石英晶片研磨在線測頻系統(tǒng)：石英晶片研磨在線測頻系統(tǒng)如圖1所示。本發(fā)明提出的在線測頻和控制方法適用于基于該系統(tǒng)構(gòu)架搭建的測頻系統(tǒng)。石英晶片在線測頻系統(tǒng)由MCU、DDS掃頻模塊、功率放大電路模塊、π網(wǎng)絡(luò)電路模塊、運(yùn)放電路模塊、峰值檢測電路模塊、濾波電路模塊、觸摸屏電路模塊和電源模塊構(gòu)成。

如圖2～圖7所示，為石英晶片研磨在線測頻系統(tǒng)的交互主界面、管理員設(shè)置界面，異常監(jiān)控參數(shù)設(shè)置界面、統(tǒng)計控制參數(shù)設(shè)置界面、測頻策略參數(shù)設(shè)置界面、研磨程序參數(shù)設(shè)置界面，把晶片研磨機(jī)啟?？刂崎_關(guān)、研磨機(jī)圈數(shù)信號檢測裝置和研磨砂啟?？刂崎_關(guān)連接到系統(tǒng)，將π網(wǎng)絡(luò)接口電路模塊的輸入和輸出電極連接到研磨機(jī)上磨盤的對應(yīng)電極插槽；將系統(tǒng)電源接口連接到220V市電，同時保證研磨機(jī)上有排列待測晶片。

石英晶片研磨在線測頻總流程圖如圖9所示，在交互主界面判斷是否按下研磨按鈕，按下研磨按鈕后進(jìn)入諧振頻率自動搜索流程，如果諧振頻率搜不到，且搜索小于研磨圈數(shù)設(shè)定值，則繼續(xù)自動搜索諧振頻率，如果大于研磨圈數(shù)設(shè)定值，則停止研磨，進(jìn)入待機(jī)流程。如果進(jìn)入諧振頻率自動搜索流程并搜索到諧振頻率則進(jìn)入跟蹤測頻流程，根據(jù)如果存在測頻異常，則判斷諧振頻率是否超出約束，如果是超出約束則停止研磨，進(jìn)入待機(jī)流程，如果沒有超出約束進(jìn)入慣性導(dǎo)航流程，在慣性導(dǎo)航流程結(jié)束后返回到跟蹤測頻流程。如果不存在異常，則一直在跟蹤測頻流程進(jìn)行監(jiān)視。

石英晶片研磨在線測頻的自動搜索方法，如圖10所示，包括如下步驟：自動搜索數(shù)據(jù)初始化步驟、自動搜索測頻參數(shù)設(shè)置步驟、自動搜索掃頻參數(shù)設(shè)置步驟、自動搜索諧振頻率步驟、自動搜索頻率切換參數(shù)設(shè)置步驟、自動搜索完成數(shù)據(jù)處理步驟。

具體包括如下步驟：

101)自動搜索數(shù)據(jù)初始化步驟：將自動搜索頻段數(shù)進(jìn)行置位，一般設(shè)置為1，自動搜索狀態(tài)標(biāo)志位、自動搜索測頻結(jié)果標(biāo)志位和自動搜索頻段切換標(biāo)志位初始化，其他參數(shù)進(jìn)行清零；所述其他參數(shù)進(jìn)行清零包括自動搜索諧振頻率清零，自動搜索每段諧振次數(shù)存儲數(shù)組清零，自動搜索每段獲取的諧振頻率存儲數(shù)組清零，自動搜索每段指定次搜索寬度匹配獲取諧振頻率次數(shù)存儲數(shù)組清零，自動搜索每段指定次搜索寬度匹配獲取諧振頻率存儲數(shù)組清零，自動搜索測頻掃頻頻段切換計時清零，自動搜索圈數(shù)清零，DDS(直接數(shù)字頻率合成器)邊沿跳變標(biāo)志位清零，諧振頻率采樣DDS上升沿和下降沿的步進(jìn)數(shù)清零，DDS掃頻采樣完成標(biāo)志位清零，DDS掃頻采樣數(shù)據(jù)處理標(biāo)志位清零。

102)自動搜索測頻參數(shù)設(shè)置步驟：在步驟101)后，首先根據(jù)用戶設(shè)置的石英晶片研磨目標(biāo)頻率判斷目標(biāo)頻率所處的頻段范圍，分別設(shè)置DDS掃頻的起始頻率和截止頻率以及DDS掃頻速率和掃頻步進(jìn)，DDS掃頻序列位置設(shè)置為DDS掃頻開始所在序列位置，根據(jù)DDS掃頻的起始頻率設(shè)置自動搜索峰值約束條件，并根據(jù)各個頻率點(diǎn)諧振頻率的峰峰值將8MHz作為高低頻的區(qū)分頻率，如果DDS掃頻起始頻率高于8MHz則設(shè)置自動搜索峰值約束條件為高頻峰值約束值，否則設(shè)置為低頻峰值約束值。對DDS掃頻的起始頻率和截止頻率范圍內(nèi)的頻率值進(jìn)行16等分得到16個頻率值，將這16個值代入搜索寬度計算方法，分別算出當(dāng)前頻段下計算諧振頻率的搜索寬度，將DDS掃頻的中心頻率值代入掃頻幅度計算方法算出當(dāng)前頻段DDS掃頻的掃頻幅度。所述DDS掃頻的中心頻率為DDS掃頻的起始頻率和截止頻率之間的中點(diǎn)的頻率。石英晶片測頻工作原理依賴于“掃頻幅度”和“搜索寬度”兩個參數(shù)，由于這兩個參數(shù)均跟晶片頻率有關(guān)，因此表現(xiàn)以頻率的函數(shù)方式，其中搜索寬度計算方法是一個以諧振頻率為參數(shù)，具體如下公式：

s＝af²+bf+c (A1)

式中s為搜索寬度，f是石英晶片當(dāng)前的諧振頻率值，a，b，c的值通過全頻段測試后擬合得到。

掃頻幅度計算方法是一個以諧振頻率為參數(shù)，具體如下公式：

r＝ae^-f/b+c (A2)

式中r為掃頻幅度，f是石英晶片當(dāng)前的諧振頻率值，a，b，c的值通過全頻段測試后擬合得到，e為自然常量。

所述全頻段測試后擬合得到為，通過在“主界面”中點(diǎn)擊“管理員設(shè)置界面”，再點(diǎn)擊“靜態(tài)測試”進(jìn)入“靜態(tài)測試界面”，通過靜態(tài)測試分別采集掃頻幅度和搜索寬度的上限值和下限值。其中要確保研磨機(jī)上的測頻探頭下有晶片，可以實(shí)時測頻，再特定軟件，如OriginPro 7.0軟件，進(jìn)行函數(shù)擬合獲取出a，b，c常量。

103)自動搜索掃頻參數(shù)設(shè)置步驟：在步驟102)后，將DDS掃頻的起始頻率、截止頻率、掃頻步進(jìn)、掃頻速率、掃頻幅度寫入DDS，DDS開始掃頻進(jìn)行定時AD采樣。DDS開始掃頻后，MCU定時器按照DDS掃頻速率的值進(jìn)行定時AD采樣，其中AD采樣值為DDS掃頻信號經(jīng)過了功率放大電路模塊、π網(wǎng)絡(luò)模塊、運(yùn)放電路模塊、峰值檢測電路模塊、濾波電路模塊后的諧振信號，其中DDS掃頻方式為從起始頻率掃頻到截止頻率，再從截止頻率掃頻到起始頻率，這樣周而復(fù)始。

104)自動搜索頻率切換參數(shù)設(shè)置步驟：在步驟103)后，判斷自動搜索頻率切換時間滿足而自動搜索起始頻率不滿足，則對步驟103)涉及的參數(shù)進(jìn)行更新，返回步驟103)開始下一輪DDS掃頻。其中在DDS掃頻會進(jìn)行AD采樣數(shù)據(jù)處理，用16個搜索寬度依次進(jìn)行諧振頻率搜索匹配，每次諧振頻率匹配根據(jù)8點(diǎn)搜索方法遍歷所有AD采樣數(shù)據(jù)獲取諧振頻率峰高，若峰高大于峰值約束，則搜索成功，通過數(shù)據(jù)平滑處理方法和求最大值方法獲取諧振頻率，將諧振頻率存入當(dāng)前頻段本次匹配諧振頻率存儲數(shù)組，當(dāng)前頻段本次匹配諧振頻率次數(shù)也進(jìn)行加1操作。當(dāng)16次諧振頻率搜索匹配完成后，求出其中諧振頻率搜索成功次數(shù)最多的一次并保存諧振頻率。返回到步驟103)，更新自動搜索掃頻參數(shù)。

105)自動搜索諧振頻率，在步驟103)后，判斷自動搜索頻率切換時間不滿足，進(jìn)入自動搜索諧振頻率，則DDS開始掃頻，MCU定時器按照DDS掃頻速率的值進(jìn)行定時AD采樣；只要未按下緊急暫停按鈕，且AD采樣數(shù)據(jù)個數(shù)達(dá)到MCU設(shè)定值的時候，則進(jìn)入步驟104)；若按下緊急暫停按鈕則退出自動搜索，進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。如圖11所示，具體的自動搜索諧振頻率中的搜索方法將，采樣值處理點(diǎn)數(shù)計數(shù)i＝0，匹配次數(shù)計數(shù)j＝0。初始化后，進(jìn)入自動搜索每段指定匹配次數(shù)，判斷j是否達(dá)到自動搜索每段指定匹配次數(shù)，如果達(dá)不到，則結(jié)束；如果達(dá)到則峰峰值清零，諧振波形信號起始位置清零，對i與DDS掃頻采樣點(diǎn)數(shù)的預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較，如果i小于DDS掃頻采樣點(diǎn)數(shù)的預(yù)設(shè)值，則有諧振頻率8點(diǎn)搜索算法遍歷。否則進(jìn)入搜索成功的判斷中，如果搜索不成功返回j的判斷進(jìn)行下一輪循環(huán)，如果搜索成功則進(jìn)入判斷峰峰值是否大于峰值約束，如果成立則計算諧振頻率值并存儲諧振頻率，本段本次匹配的諧振頻率次數(shù)+1，且j++，返回j的判斷進(jìn)行下一輪循環(huán)，如果不成立直接返回j的判斷進(jìn)行下一輪循環(huán)。

106)自動搜索完成數(shù)據(jù)處理如圖16所示：在步驟103)后，判斷自動搜索頻率切換時間和自動搜索起始頻率，如果都滿足要求，則根據(jù)自動搜索起始頻段序列值和自動搜索頻段數(shù)，對每個頻段存儲的諧振頻率利用誤測信號剔除方法后，獲取本頻段的諧振次數(shù)和將誤測信號剔除后的諧振頻率平均值，然后通過比較獲取諧振次數(shù)最多的頻段，并根據(jù)本頻段的諧振次數(shù)判斷是否索搜成功，成功后進(jìn)入跟蹤測頻流程，不成功則回到步驟103)。所述自動搜索起始頻段序列值為AD采樣的數(shù)據(jù)處理中用16個搜索寬度，即16個搜索寬度進(jìn)行序列編號的值。所述自動搜索成功為，判斷本頻段的諧振次數(shù)大于控制策略界面內(nèi)設(shè)置的諧振點(diǎn)數(shù)下限值。并將跟蹤測頻流程中的研磨起始頻率設(shè)置為自動搜索諧振頻率平均值后進(jìn)入跟蹤測頻流程。所述判斷本頻段的諧振次數(shù)小于控制策略界面內(nèi)設(shè)置的諧振點(diǎn)數(shù)下限值時，則判斷研磨機(jī)圈數(shù)是否大于異常監(jiān)控參數(shù)設(shè)置界面內(nèi)的搜索異常值，若大于搜索異常值，則認(rèn)為在研磨機(jī)運(yùn)行指定圈數(shù)內(nèi)未搜索到諧振頻率，結(jié)束自動搜索流程，并在觸摸屏主界面上顯示搜索異常信息，系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)流程；否則繼續(xù)自動搜索流程。

波形匹配方法如圖12、13所示。根據(jù)諧振波形的波形特征結(jié)合8點(diǎn)搜索算法，在波形上依照時間順序取8個點(diǎn)進(jìn)行幅值比較，其中1，2，3，4，5，6，7點(diǎn)間的間距為一個搜索寬度，7，8點(diǎn)的間距為3個搜索寬度，若第4點(diǎn)為最大值，第7點(diǎn)為最小值，且1，2，3點(diǎn)的值依次增大，5，6兩點(diǎn)的值依次減小，則為該波形為匹配的波形，將該段波形截取出來做臨近點(diǎn)數(shù)據(jù)平滑處理。

臨近點(diǎn)數(shù)據(jù)平滑處理流程圖如圖14所示。由于諧振波形存在一些毛刺信號，通過臨近點(diǎn)數(shù)據(jù)平滑處理后可濾除毛刺信號。臨近點(diǎn)數(shù)據(jù)平滑處理對截取的諧振波形上的每一點(diǎn)的值取相鄰三點(diǎn)值的平均值。

求最大值方法流程圖如圖15所示。求最大值方法對數(shù)據(jù)平滑后的諧振波形求最大值所在的位置，最大值所在的位置即為諧振頻率所在的位置，然后根據(jù)掃頻的起始頻率求出實(shí)時諧振頻率。

以上所述的實(shí)施例只是本發(fā)明的一種較佳的方案，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，在不超出權(quán)利要求所記載的技術(shù)方案的前提下還有其它的變體及改型。