一種諧振狀態(tài)檢測(cè)及狀態(tài)指示電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及超聲波清洗機(jī)，具體涉及一種諧振狀態(tài)檢測(cè)及狀態(tài)指示電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著超聲波技術(shù)的不斷發(fā)展，超聲波廣泛應(yīng)用于檢測(cè)、清洗、焊接、醫(yī)療等領(lǐng)域，甚至在紡織、航空領(lǐng)域也能見(jiàn)到它的蹤跡。超聲清洗是功率超聲最為廣泛的應(yīng)用之一，它通過(guò)換能器，將功率超聲的聲能轉(zhuǎn)換成機(jī)械振動(dòng)，同時(shí)強(qiáng)超聲波在液體傳播時(shí)會(huì)產(chǎn)生“空化效應(yīng)”。在空化氣泡突然閉合時(shí)發(fā)出的沖擊波可在其周?chē)a(chǎn)生上千個(gè)大氣壓力，對(duì)污層的直接反復(fù)沖擊，一方面破壞污物與清洗件表面的吸附，另一方面也會(huì)引起污物層的破壞而脫離清洗件表面并使它們分散到清洗液中，以清除物體表面的雜質(zhì)、污垢或油膩。與其他清洗相比，超聲波清洗具有效率高、能耗低、清潔環(huán)保的特點(diǎn)，特別在清洗復(fù)雜零件、盲孔、狹縫多的物件時(shí)，更凸顯它的優(yōu)勢(shì)。
[0003]但是，目前的超聲清洗機(jī)，存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)昂貴，輸出的功率效率低，控制不便等問(wèn)題，抑制了超聲清洗機(jī)的快速發(fā)展。
[0004]—種超聲波清洗機(jī)電源，包括高速CPU處理單元，信號(hào)發(fā)生電路，信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路、功率放大電路、阻抗匹配電路、高頻電流電壓采樣電路、相位檢測(cè)電路，保護(hù)電路，人機(jī)交互界面以及PC通訊模塊；信號(hào)發(fā)生電路、高頻電流電壓采樣電路、保護(hù)電路、相位檢測(cè)電路、人機(jī)交互界面以及PC通訊模塊均與高速CPU處理單元相接，信號(hào)發(fā)生電路，信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路、功率放大電路以及阻抗匹配電路一次相接，阻抗匹配電路還與高頻電流電壓采樣電路以及相位檢測(cè)電路相接；保護(hù)電路分別與信號(hào)發(fā)生電路以及信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路相接。
[0005]還包括功率保護(hù)電路，所述功率保護(hù)電路分別與高速CPU處理單元以及功率放大電路相接。
[0006]還包括換能器，所述換能器與阻抗匹配電路相接。
[0007]高速CPU處理單元控制信號(hào)發(fā)生電路，產(chǎn)生頻率信號(hào)，頻率信號(hào)輸入到信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路后輸入到功率放大電路中，然后經(jīng)過(guò)阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)中，最終產(chǎn)生高頻、高壓信號(hào)加載在換能器上。另高速電流、電壓采樣電路和相位檢測(cè)電路從換能器輸入端采樣，經(jīng)過(guò)處理后輸入到高速CPU處理單元；功率保護(hù)電路從功率放大電路末級(jí)采樣，輸入到高速CPU處理單元，通過(guò)保護(hù)電路控制信號(hào)開(kāi)關(guān)以及高壓通斷。
[0008]上述電路沒(méi)有設(shè)有諧振狀態(tài)檢測(cè)及狀態(tài)指示電路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種諧振狀態(tài)檢測(cè)及狀態(tài)指示電路。
[0010]為解決上述現(xiàn)有的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下方案:
[0011]一種諧振狀態(tài)檢測(cè)及狀態(tài)指示電路，其電路的工作原理是:
[0012]1、比較器Ul將輸入的電壓正弦波與電流正弦波比較后在比較器Ul的I腳與7腳分別輸出方波。當(dāng)電壓正弦波超前電流正弦波時(shí)，在芯片U2的I腳輸出方波，占空比由超前相位的多少?zèng)Q定，超前越多，方波占空比越大，芯片U2的13腳則為低電平；當(dāng)電流正弦波超前電壓正弦波時(shí)，在芯片U2的13腳輸出方波，占空比由超前相位的多少?zèng)Q定，超前越多，方波占空比越大，芯片U2的I腳則為低電平。當(dāng)電壓正弦波相位等于電流正弦波相位時(shí)，在芯片U2的I腳、13腳輸出都輸出低電平。
[0013]2、當(dāng)芯片U2的I腳輸出方波且占空比小時(shí)，指示燈S2亮，當(dāng)U2的I腳輸出方波且占空比大時(shí)，指示燈S2、S1都亮；當(dāng)U2的13腳輸出方波且占空比小時(shí)，指示燈S3亮，當(dāng)U2的I腳輸出方波且占空比大時(shí)，指示燈S3、S4都亮；當(dāng)芯片U2的I腳、13腳都為低電平時(shí)，指示燈SO亮。
[0014]—種諧振狀態(tài)檢測(cè)及狀態(tài)指示電路，它是一種能檢測(cè)諧振電路諧振狀態(tài)的電路，并可通過(guò)LED燈很直觀的顯示，諧振指示單元是一端為采樣電流、采樣電壓的信息輸入，另一端為顯示諧振指示狀態(tài)的LED燈，12V電源提供給諧振指示單元。
[0015]—種諧振狀態(tài)檢測(cè)及狀態(tài)指示電路，其包括過(guò)零比較電路、超前量提取電路、超前量拓寬電路和諧振狀態(tài)顯示電路，過(guò)零比較電路、超前量提取電路、超前量拓寬電路及諧振狀態(tài)顯示電路按順序連接。
[0016]二極管D1、D2和電壓比較器Ul構(gòu)成過(guò)零比較電路，對(duì)輸入的電壓和電流采樣信號(hào)進(jìn)行過(guò)零比較，將兩路模擬的正弦波信號(hào)轉(zhuǎn)換為兩路分別對(duì)應(yīng)電壓和電流相位的數(shù)字的方波信號(hào)，極大的方便了信號(hào)的處理，增強(qiáng)了電路的抗干擾能力，使電路更加可靠。
[0017]超前量提取電路是由U2雙D觸發(fā)器和電阻Rl、R2構(gòu)成，其作用是對(duì)過(guò)零比較電路輸出的兩路分別對(duì)應(yīng)電壓和電流相位的方波信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步的處理，在電壓和電流不同相時(shí)將電壓和電流信號(hào)的相位超前量單獨(dú)提取出來(lái)，從其對(duì)應(yīng)的電流或電壓超前的輸出端口輸出一個(gè)寬度為相位超前時(shí)間的方波信號(hào)。其是將諧振電路的電壓信號(hào)與電流信號(hào)的采樣信號(hào)，分別進(jìn)行過(guò)零比較得出對(duì)應(yīng)電壓信號(hào)與電流信號(hào)相位的方波。用雙D觸發(fā)器對(duì)此方波進(jìn)行處理分別得到電壓超前或者電流超前的方波，占空比的大小就是相位超前的多少。
[0018]超前量拓寬電路是由反相器U3A?U3D、二極管Dll?D14、電阻Rll?R14和電容C11、C12構(gòu)成。如果電壓和電流不同相，超前量提取電路就會(huì)輸出對(duì)應(yīng)的窄的方波信號(hào)，對(duì)電容Cll或C12充電，然后將超前量提取電路輸出的窄的方波信號(hào)進(jìn)行拓寬，使其在整個(gè)周期內(nèi)都保持高電平，其輸出高電平的大小取決于電壓或電流超前量的大小，即超前量提取電路輸出的方波信號(hào)的寬度。
[0019]諧振狀態(tài)顯示電路由反相器U3E?U3F、電壓比較器U4A?U4D、電阻R15?R23、二極管D15?D16和發(fā)光二極管SO?S4組成。由電阻R21?R23對(duì)電源電壓進(jìn)行分壓，給電壓比較器U4A?U4D提供參考電壓，與超前量拓寬電路輸出的電壓進(jìn)行比較，然后由發(fā)光二極管SO?S4對(duì)電路的諧振狀態(tài)進(jìn)行顯示。如果電壓和電流保持同相位，即電路諧振，則由發(fā)光二極管SO的亮滅情況指示；如果電流相位超前，則由發(fā)光二極管S1、S2的亮滅情況指示；如果電壓相位超前，則由發(fā)光二極管S3、S4的亮滅情況指示。在電路不諧振時(shí)，發(fā)光二極管亮的越多，則表示電壓或電流相位超前量越大。
[0020]也就是電壓比較器U4A?U4D將電壓或電流超前的大小進(jìn)行比較，LED燈S0、S1、S2、S3、S4顯示電壓和電流的諧振情況。只要觀察LED的指示狀態(tài)，就能夠非常直觀的觀察到電路的諧振情況，不僅能夠知道是電流超前了還是電壓超前了，還能知道超前的多還是小，極大的方便了電路的調(diào)試。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本發(fā)明的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明:
[0023]在附圖中，一種諧振狀態(tài)檢測(cè)及狀態(tài)指示電路，其包括過(guò)零比較1、超前量提取2、超前量拓寬3和諧振狀態(tài)顯示4。二極管D1、D2和電壓比較器Ul構(gòu)成過(guò)零比較I電路，對(duì)輸入的電壓和電流采樣信號(hào)進(jìn)行過(guò)零比較，將兩路模擬的正弦波信號(hào)轉(zhuǎn)換為兩路分別對(duì)應(yīng)電壓和電流相位的數(shù)字的方波信號(hào)，極大的方便了信號(hào)的處理，增強(qiáng)了電路的抗干擾能力，使電路更加可靠。
[0024]超前量提取2電路是由U2雙D觸發(fā)器和電阻R1、R2構(gòu)成，其作用是對(duì)過(guò)零比較電路輸出的兩路分別對(duì)應(yīng)電壓和電流相位的方波信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步的處理，在電壓和電流不同相時(shí)將電壓和電流信號(hào)的相位超前量單獨(dú)提取出來(lái)，從其對(duì)應(yīng)的電流或電壓超前的輸出端口輸出一個(gè)寬度為相位超前時(shí)間的方波信號(hào)。
[0025]反相器1]3六?1]30、二極管011?014、電阻1?11?R14和電容Cll、C12構(gòu)成超前量拓寬3電路。如果電壓和電流不同相，超前量提取電路就會(huì)輸出對(duì)應(yīng)的窄的方波信號(hào)，對(duì)電容Cll或C12充電，然后將超前量提取電路輸出的窄的方波信號(hào)進(jìn)行拓寬，使其在整個(gè)周期內(nèi)都保持高電平，其輸出高電平的大小取決于電壓或電流超前量的大小，即超前量提取電路輸出的方波信號(hào)的寬度。
[0026]諧振狀態(tài)顯示4電路由反相器U3E?U3F、電壓比較器U4A?U4D、電阻R15?R23、二極管D15?D16和發(fā)光二極管SO?S4組成。由電阻R21?R23對(duì)電源電壓進(jìn)行分壓，給電壓比較器U4A?U4D提供參考電壓，與超前量拓寬電路輸出的電壓進(jìn)行比較，然后由發(fā)光二極管SO?S4對(duì)電路的諧振狀態(tài)進(jìn)行顯示。如果電壓和電流保持同相位，即電路諧振，則由發(fā)光二極管SO的亮滅情況指示；如果電流相位超前，則由發(fā)光二極管S1、S2的亮滅情況指示；如果電壓相位超前，則由發(fā)光二極管S3、S4的亮滅情況指示。在電路不諧振時(shí)，發(fā)光二極管亮的越多，則表示電壓或電流相位超前量越大。
[0027]本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明精神作舉例說(shuō)明，本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類(lèi)似的方式替代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種諧振狀態(tài)檢測(cè)及狀態(tài)指示電路，其是一種能檢測(cè)諧振電路諧振狀態(tài)的電路，其特征在于:包括過(guò)零比較電路、超前量提取電路、超前量拓寬電路和諧振狀態(tài)顯示電路，過(guò)零比較電路、超前量提取電路、超前量拓寬電路及諧振狀態(tài)顯示電路按順序連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種諧振狀態(tài)檢測(cè)及狀態(tài)指示電路，其特征在于:過(guò)零比較電路是由二極管Dl、D2和電壓比較器Ul構(gòu)成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種諧振狀態(tài)檢測(cè)及狀態(tài)指示電路，其特征在于:超前量提取電路是由U2雙D觸發(fā)器和電阻Rl、R2構(gòu)成。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種諧振狀態(tài)檢測(cè)及狀態(tài)指示電路，其特征在于:超前量拓寬電路是由反相器U3A?U3D、二極管Dll?D14、電阻Rll?R14和電容Cll、C12構(gòu)成。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種諧振狀態(tài)檢測(cè)及狀態(tài)指示電路，其特征在于:諧振狀態(tài)顯示電路由反相器U3E?U3F、電壓比較器U4A?U4D、電阻R15?R23、二極管D15?D16和發(fā)光二極管SO?S4組成，由電阻R21?R23對(duì)電源電壓進(jìn)行分壓，給電壓比較器U4A?U4D提供參考電壓，與超前量拓寬電路輸出的電壓進(jìn)行比較，然后由發(fā)光二極管SO?S4對(duì)電路的諧振狀態(tài)進(jìn)行顯示。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種諧振狀態(tài)檢測(cè)及狀態(tài)指示電路，其包括過(guò)零比較電路、超前量提取電路、超前量拓寬電路和諧振狀態(tài)顯示電路，過(guò)零比較電路、超前量提取電路、超前量拓寬電路及諧振狀態(tài)顯示電路按順序連接。本發(fā)明只要觀察LED的指示狀態(tài)，就能夠非常直觀的觀察到電路的諧振情況，不僅能夠知道是電流超前了還是電壓超前了，還能知道超前的多還是小，極大的方便了電路的調(diào)試。
【IPC分類(lèi)】G01R25/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105021890
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510406547
【發(fā)明人】陳時(shí)興, 舒靖文, 宋衡, 陳林
【申請(qǐng)人】嘉興百盛光電有限公司, 嘉興海盛電子有限公司
【公開(kāi)日】2015年11月4日
【申請(qǐng)日】2015年7月10日