專利名稱：超聲振子驅(qū)動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有使超聲振子的驅(qū)動相位固定的相位固定電路而成的超聲振子驅(qū)動裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的超聲振子驅(qū)動裝置如特開昭63-123476號公報等所公開的那樣，一般具有相位固定電路(PLL[鎖相環(huán)]電路)。在這樣的現(xiàn)有的超聲振子驅(qū)動裝置中，以使驅(qū)動相位固定的方式，進(jìn)行超聲振子的驅(qū)動控制，使得超聲振子的驅(qū)動頻率在共振頻率與反共振頻率之間。
可是，在由上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成的現(xiàn)有的超聲振子驅(qū)動裝置中，初始調(diào)整時已對超聲振子的驅(qū)動相位進(jìn)行了固定，如果電路部件隨溫度變化或電路常數(shù)隨著時間的推移而變化，則驅(qū)動相位發(fā)生偏移，存在超聲振子的驅(qū)動頻率不在恰當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)的問題。另外，雖然也提出了通過手動進(jìn)行相位調(diào)整的超聲振子驅(qū)動裝置，但由于在使用過程中超聲振子的溫度上升，共振頻率等改變，也會發(fā)生驅(qū)動相位偏移，所以需要頻繁地重新進(jìn)行相位調(diào)整。特別是在Q值高的超聲振子組件中，共振頻率和反共振頻率的差值很小，即使驅(qū)動相位有少許偏移，驅(qū)動相位也會發(fā)生大的變化，所以對性能的影響很大。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種不需要由用戶進(jìn)行相位調(diào)整，總是能對超聲振子進(jìn)行最佳驅(qū)動的超聲振子驅(qū)動裝置。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的超聲振子驅(qū)動裝置是一種具有使超聲振子的驅(qū)動相位固定的相位固定電路而成的超聲振子驅(qū)動裝置，在該裝置中，根據(jù)上述超聲振子的通電電流或表示同等動作的通電電流代替信號，自動地調(diào)整用上述相位固定電路固定的上述超聲振子的驅(qū)動相位。


圖1是表示本發(fā)明的超聲振子驅(qū)動裝置的一種實施形態(tài)的框圖。
圖2是表示相位延遲電路1的一種實施形態(tài)的電路圖(a)、以及各部A～C點的電壓波形圖(b)。
圖3是說明超聲振子10及扼流圈9的阻抗特性的圖。
圖4是表示相位延遲電路1和第二相位調(diào)整電路15的一種實施形態(tài)的電路圖。
圖5是說明由微型計算機(jī)12進(jìn)行的驅(qū)動相位的自動調(diào)整工作的流程圖。
具體實施例方式
圖1是表示本發(fā)明的超聲振子驅(qū)動裝置的一種實施形態(tài)的框圖。如該圖所示，本實施形態(tài)的超聲振子驅(qū)動裝置有將規(guī)定的相位延遲供給被輸入的脈沖信號的相位延遲電路1；使從相位延遲電路1輸出的脈沖信號進(jìn)行邏輯反相的反相信號生成電路2；輸出邏輯彼此反相的脈沖信號的第一、第二驅(qū)動器3、4；由直流電壓生成交流電壓的倒相電路5；只使特定的頻率分量通過的帶通調(diào)整濾波器6；根據(jù)帶通調(diào)整濾波器6的輸出信號進(jìn)行相位調(diào)整的第一相位調(diào)整電路7；將從第一相位調(diào)整電路7輸出的邏輯信號變換成數(shù)字脈沖信號的零交叉脈沖變換電路8；扼流圈9；超聲振子10；將超聲振子10的通電電流作為電壓信號檢測的變流器11；根據(jù)用變流器11獲得的電壓信號控制驅(qū)動相位的自動調(diào)整的微型計算機(jī)12；即使非通電時也能保持存儲內(nèi)容的非易失性存儲器13；由發(fā)光二極管和蜂鳴器等構(gòu)成的通知部14；以及根據(jù)來自微型計算機(jī)12的指示，進(jìn)行相位延遲電路1的相位調(diào)整的第二相位調(diào)整電路15。另外，作為檢測超聲振子10的通電電流的檢測單元，即使使用霍爾元件或其他電流檢測器代替變流器11也沒有關(guān)系。
倒相電路5有FET51、52、雙重絕緣變壓器53、以及電阻54。FET51、52的各柵連接在第一、第二驅(qū)動器3、4的輸出端子上。FET51、52的兩個源中通過電阻54接地的一方還連接在微型計算機(jī)12的初級電流檢測端子上。
雙重絕緣變壓器53有線圈53a、53b、53c；以及使各線圈進(jìn)行磁耦合的芯53d。線圈53a的一端連接在FET51的漏上，另一端連接在FET52的漏上。另外，線圈53a的中心抽頭連接在負(fù)載電源上。由扼流圈9和超聲振子10構(gòu)成的串聯(lián)電路連接在線圈53b的兩端之間。線圈53c的兩端連接在帶通調(diào)整濾波器6的輸入端上。之所以使用了雙重絕緣變壓器5，是為了強化初級與次級的絕緣的緣故，在不需要絕緣強化的情況下，也可以用通常的絕緣變壓器。
另外，在本實施形態(tài)的超聲振子驅(qū)動裝置中，輸送給超聲振子10和控制系統(tǒng)電路的全部電力由外部供給。另外，通過與外部的通信，進(jìn)行對微型計算機(jī)12的啟動指示或停止指示等。但是，用戶利用連接在微型計算機(jī)12上的鍵開關(guān)(圖中未示出)等，也能直接操作。
接著，說明由上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成的超聲振子驅(qū)動裝置的工作。圖2是表示相位延遲電路1的一種實施形態(tài)的電路圖(a)和在各部A～C點的電壓波形圖(b)。如該圖所示，本實施形態(tài)的相位延遲電路1是有邏輯電路IC1、IC2、電容器C1以及電阻R1而成的固定延遲電路。但是，相位延遲電路1的結(jié)構(gòu)不限定于此，也可以采用其他方式。
本實施形態(tài)的超聲振子驅(qū)動裝置在運轉(zhuǎn)時，周期為T的脈沖信號從零交叉脈沖變換電路8輸入到相位延遲電路1的A點。如果A點電位(即對邏輯電路IC1的輸入)從低電平變成高電平，則邏輯電路IC1的輸出從高電平變成低電平，電容器C1的充電電壓經(jīng)由電阻R1向邏輯電路IC1的輸出端放電。因此，B點電位按照規(guī)定的時間常數(shù)從高電平變化到低電平。這時，如果B點電位使邏輯電路IC2的閾值電平下降，則邏輯電路IC2的輸入從高電平變成低電平，邏輯電路IC2的輸出從低電平反相成高電平。
也就是說，在相位延遲電路1中，利用電容器C1和電阻R1組成的時間常數(shù)，使C點電位相對于A點電位的邏輯反相延遲一段時間t1。其結(jié)果是，在超聲振子10的驅(qū)動相位中產(chǎn)生相當(dāng)于時間t1的相位差。另外，在邏輯電路IC1的輸入從高電平變成低電平的情況下，也與上述相同，C點電位相對于A點電位的邏輯反相也延遲一段時間t1，產(chǎn)生相位差。
反相信號生成電路2使從相位延遲電路1輸出的脈沖信號進(jìn)行邏輯反相后供給第二驅(qū)動器4。因此，第一、第二驅(qū)動器3、4變成輸出各種邏輯反相后的信號，所以構(gòu)成倒相電路5的FET51、FET52交替地導(dǎo)通。因此，來自負(fù)載電源的電流經(jīng)由線圈53a的中心抽頭，交替地流過FET51和FET52，所以流過線圈53a的電流方向重復(fù)地反相，在次級的線圈53b中感應(yīng)交流電壓。在線圈53b中獲得的次級電流通過扼流圈9，供給超聲振子10。
這時，在雙重絕緣變壓器53的線圈53c中，生成表示超聲振子10的驅(qū)動相位電流波形的電壓信號，該電壓信號被輸出給帶通調(diào)整濾波器6。但是，由于線圈53b、53c的纏繞方向不同，所以在線圈53c中產(chǎn)生的電壓相位變成與次級電流偏移相位180度的逆相位。
如上所述，帶通調(diào)整濾波器6是只使特定的頻率分量通過的濾波器。另外，本實施形態(tài)的帶通調(diào)整濾波器6由線圈和電容器的并聯(lián)電路(圖中未示出)構(gòu)成，通過調(diào)節(jié)線圈的電感值或電容器的靜電電容，用包含超聲振子10的共振頻率和反共振頻率之間的所希望的頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)，以便帶通調(diào)整濾波器6的阻抗降至最低。因此，在從線圈53c輸入的電壓信號中包含的頻率分量之中，超聲振子10的共振頻率和反共振頻率以外的頻率分量由帶通調(diào)整濾波器6進(jìn)行衰減。但是，帶通調(diào)整濾波器6的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不限定于線圈和電容器的并聯(lián)電路，也可以采用其他方式。
帶通調(diào)整濾波器6的輸出信號被輸入到第一相位調(diào)整電路7中。第一相位調(diào)整電路7與形成固定相位差的相位延遲電路1一起調(diào)整相位差，以便使整個環(huán)路的相位差保持在180度。
另外，上述的帶通調(diào)整濾波器6和第一相位調(diào)整電路7一般說來在生產(chǎn)超聲振子驅(qū)動裝置時進(jìn)行初始調(diào)整，以后多半按照固定值使用，但在用手動進(jìn)行相位調(diào)整的超聲振子驅(qū)動裝置中，多半進(jìn)行第一相位調(diào)整電路7的調(diào)整。
零交叉脈沖變換電路8是以該零交叉電位為基準(zhǔn)，將從第一相位調(diào)整電路7輸出的正弦波狀模擬信號變換成以50％的占空比進(jìn)行高電平/低電平反相的數(shù)字脈沖信號的電路，有對以后的信號處理進(jìn)行簡化的目的。另外，由于用脈沖化了的數(shù)字信號進(jìn)行驅(qū)動相位的自動調(diào)整處理，所以能實現(xiàn)不易受信號電壓變化的影響的精度高的自動調(diào)整。另外，如上所述，用零交叉脈沖變換電路8生成的數(shù)字脈沖信號被傳送給相位延遲電路1。
如上所述，由相位延遲電路1、反相信號生成電路2、第一、第二驅(qū)動器3、4、倒相電路5、帶通調(diào)整濾波器6、第一相位調(diào)整電路7以及零交叉脈沖變換電路8形成使超聲振子10的驅(qū)動相位固定的PLL閉合電路。另外，在本實施形態(tài)的超聲振子驅(qū)動裝置內(nèi)，作為對超聲振子10的驅(qū)動相位變化影響大的元件，能舉出相位延遲電路1內(nèi)的電容器、帶通調(diào)整濾波器6內(nèi)的線圈或電容器以及第一相位調(diào)整電路7內(nèi)的電容器。
其次，說明超聲振子10及扼流圈9的阻抗特性。圖3是說明超聲振子10及扼流圈9的阻抗特性的圖，(a)是表示超聲振子10單獨的阻抗特性曲線，(b)是表示由超聲振子10及扼流圈9構(gòu)成的串聯(lián)電路的相角特性曲線，(c)是表示由超聲振子10及扼流圈9構(gòu)成的串聯(lián)電路的阻抗特性曲線。另外，(a)～(c)的橫軸皆表示頻率，圖中右側(cè)是高頻側(cè)。
如圖中(a)所示，作為超聲振子10的驅(qū)動頻率，最好在共振點與反共振點之間。另一方面，由超聲振子10和扼流圈9構(gòu)成的串聯(lián)電路阻抗的極大點(參照圖中(c))相當(dāng)于相角為0度的點(參照圖中(b))，成為流過由超聲振子10及扼流圈9構(gòu)成的串聯(lián)電路的電流的極小點。這時，變流器11的次級線圈中感應(yīng)的電壓信號也變成極小值，所以如果探測到該電壓信號的極小值，就總是能確定在最佳狀態(tài)下驅(qū)動超聲振子10用的基準(zhǔn)點(基準(zhǔn)頻率)。
這樣，超聲振子10的通電電流成為最小的頻率是由超聲振子10及扼流圈9構(gòu)成的串聯(lián)電路的相角為0度的頻率，該串聯(lián)電路的阻抗變得最高，所以最適合作為驅(qū)動相位的基準(zhǔn)點，能實現(xiàn)準(zhǔn)確的自動校正。
接著，進(jìn)行關(guān)于以上說明過的進(jìn)行相位調(diào)整的結(jié)構(gòu)的詳細(xì)說明。圖4是表示相位延遲電路1和第二相位調(diào)整電路15的一種實施形態(tài)的電路圖。本實施形態(tài)的第二相位調(diào)整電路15與構(gòu)成相位延遲電路1的電阻R1并聯(lián)地將由開關(guān)SWa、SWb、SWc和調(diào)整用電阻Ra、Rb、Rc構(gòu)成的三組串聯(lián)電路連接起來構(gòu)成。通過形成這樣的結(jié)構(gòu)，進(jìn)行開關(guān)SWa～SWc的通/斷控制，從而能將調(diào)整用電阻Ra～Rc構(gòu)成8種組合，組裝入相位延遲電路1中。
如上所述，由構(gòu)成電路的電容值和電阻值決定相位延遲電路1的時間常數(shù)，在超聲振子10的驅(qū)動相位中生成對應(yīng)于該時間常數(shù)的相位差t1。因此，如果用微型計算機(jī)12對第二相位調(diào)整電路15的開關(guān)SWa～SWc進(jìn)行通/斷控制，則能改變決定相位延遲電路1的時間常數(shù)的電阻值，所以結(jié)果是，能調(diào)整超聲振子10的驅(qū)動相位中產(chǎn)生的相位差t1。
另外，由于用由電容器和電阻構(gòu)成的簡單的CR時間常數(shù)電路進(jìn)行調(diào)整，所以能實現(xiàn)電路結(jié)構(gòu)的簡化和降低成本。另外，由于是改變電容值或電阻值，以探測最佳的驅(qū)動相位的方式，所以能實現(xiàn)不易受構(gòu)成相位延遲電路1和第二相位調(diào)整電路15的電容器及電阻器的誤差和隨時間變化的影響的自動調(diào)整。
另外，第二相位調(diào)整電路15的結(jié)構(gòu)不限定于上述的結(jié)構(gòu)，能進(jìn)行各種變更，例如增減開關(guān)和調(diào)整用電阻的組合數(shù)目的結(jié)構(gòu)、或者與構(gòu)成相位延遲電路1的電阻R1串聯(lián)地插入調(diào)整用電阻的結(jié)構(gòu)等。另外，雖然圖中未示出，但也可以作成與構(gòu)成相位延遲電路1的電容器C1并聯(lián)(或串聯(lián))地連接調(diào)整用電容器，使電容值變化的結(jié)構(gòu)。
另外，在本實施形態(tài)的第二相位調(diào)整電路15中，作為切換調(diào)整用電阻Ra～Rc的連接的開關(guān)SWa～SWc，雖然使用觸點開關(guān)，但開關(guān)種類不限定于此，能使用FET等半導(dǎo)體開關(guān)元件或收容了多個FET的IC、或者通過通信控制能改變電阻值的IC等。當(dāng)然，切換電容值的情況也一樣。
其次，說明上述的驅(qū)動相位的自動調(diào)整工作。圖5是說明由微型計算機(jī)12進(jìn)行的驅(qū)動相位的自動調(diào)整工作的流程圖。另外，以下舉例說明改變相位延遲電路1的電阻值，調(diào)整超聲振子10的驅(qū)動相位的結(jié)構(gòu)，關(guān)于電容值的變化，則省略其說明。
另外，通過檢測超聲振子10的通電電流(從變流器11輸出的電壓信號)、或表示同等的動作的通電電流代替信號(用電阻54進(jìn)行了電壓變換的雙重絕緣變壓器53的初級電流信號等)，能自動調(diào)整超聲振子10的驅(qū)動相位，但在以下則舉例說明根據(jù)從變流器11輸出的電壓信號進(jìn)行相位調(diào)整工作的情況，關(guān)于檢測其他通電電流代替信號的結(jié)構(gòu)，則省略其說明。
首先，在步驟F1中，如果超聲振子10的運轉(zhuǎn)開始，則在接下來的步驟F2中，從微型計算機(jī)12將指示送給通知部14，以便通知現(xiàn)在正在自動調(diào)整超聲振子10的驅(qū)動相位的意旨，在接受了該指示的通知部14中，進(jìn)行發(fā)光二極管的點亮/閃爍或峰鳴器輸出等。利用這樣的通知工作，用戶能確認(rèn)需要暫時等待超聲振子10的使用，所以提高了方便性。
另外，超聲振子10的運轉(zhuǎn)開始后，如果是每次實施驅(qū)動相位的自動調(diào)整的結(jié)構(gòu)，則不僅部件的隨時間的變化，而且這時的溫度條件等也進(jìn)行最佳的自動調(diào)整，能常時地謀求確保超聲振子10的性能。
此后，在步驟F3中，從連接在微型計算機(jī)12上的非易失性存儲器13中讀出上次調(diào)整時確定的電阻值(或預(yù)先登記的初始值)的設(shè)定狀態(tài)，接著在步驟F4中，設(shè)定前次確定值作為本次的自動調(diào)整開始時的初始電阻值。這樣如果是將前次確定值作為基準(zhǔn)值，開始自動調(diào)整的結(jié)構(gòu)，則能謀求縮短自動調(diào)整時間。另外，通過將前次確定值存儲在非易失性存儲器13中，即使切換向微型計算機(jī)12的通電，再次向微型計算機(jī)12通電時也能調(diào)出前次確定值。
此后，在步驟F5中，如果超聲振子驅(qū)動裝置的振蕩開始，則在步驟F6中，檢測上述狀態(tài)下的變流器11的電壓信號。另外，接著在步驟F7中，通過切換開關(guān)SWa～SWc，相位延遲電路1中的電阻值在使超聲振子10的驅(qū)動頻率降低的方向(使相位延遲電路1中的延遲時間t1增大的方向)變化一個臺階，接著在步驟F8中，檢測該狀態(tài)下的變流器11的輸出電壓信號。
此后，在步驟F9中，進(jìn)行在步驟F6中檢測到的電壓信號與在步驟F8中檢測到的電壓信號的比較。這里，如果步驟F8中的電壓信號比步驟F6中的電壓信號低，則流程接著前移到步驟F10，如果不低，則流程前移到步驟F16。
在步驟F9中，在斷定了電壓信號低的情況下，意味著現(xiàn)在的驅(qū)動頻率接近于超聲振子10的共振頻率與反共振頻率之間的基準(zhǔn)頻率。因此，在步驟F10中，為了使相位延遲電路1的電阻值再降低一個臺階而進(jìn)行切換，接著在步驟F11中，檢測該狀態(tài)下的變流器11的輸出電壓信號。
此后，在步驟F12中，進(jìn)行在步驟F8中檢測到的電壓信號與在步驟F11中檢測到的電壓信號的比較。這里，如果步驟F11中的電壓信號比步驟F8中的電壓信號低，則流程接著前移到步驟F13，如果不低，則流程前移到步驟F21。
在步驟F12中，在斷定了電壓信號更低的情況下，在步驟F13中，進(jìn)行開關(guān)SWa～SWc的切換狀態(tài)是否成為最低設(shè)定的判斷。這里，如果開關(guān)SWa～SWc的切換狀態(tài)不是最低設(shè)定，則流程返回到上述的步驟F10，為了使現(xiàn)在的驅(qū)動頻率接近于超聲振子10的共振頻率與反共振頻率之間的基準(zhǔn)頻率，相位延遲電路1的電阻值再降低一個臺階而進(jìn)行切換。
另一方面，在重復(fù)上述的相位延遲電路1的電阻值變化(F10)和變流器11的電壓信號檢測/比較(F11、F12)的過程中，在開關(guān)SWa～SWc的切換狀態(tài)成為最低設(shè)定的情況下，在步驟F13中，斷定相位延遲電路1的電阻值不能設(shè)定得比其更低，流程接著前移到步驟F14。
原來，超聲振子驅(qū)動裝置被設(shè)計成在開關(guān)SWa～SWc的切換范圍內(nèi)，有超聲振子10的共振頻率與反共振頻率之間的基準(zhǔn)頻率。因此，不管開關(guān)SWa～SWc是否為最低設(shè)定，變流器11的輸出電壓仍然比以前低時，能斷定某個部件發(fā)生了故障等。因此，在步驟F14中，使超聲振子驅(qū)動裝置的振動工作停止，接著在步驟F15中，進(jìn)行錯誤顯示(通知)。此后，上述的一系列調(diào)整工作結(jié)束。這樣，在驅(qū)動相位的自動調(diào)整單元中發(fā)生了不良現(xiàn)象的情況下，使運轉(zhuǎn)停止，進(jìn)行錯誤顯示(通知)，由于作成這樣的結(jié)構(gòu)，所以用戶能可靠地認(rèn)識到自動調(diào)整單元的不良狀況。
另一方面，在步驟F9中，在斷定了步驟F8中的電壓信號比步驟F6中的電壓信號高的情況下，意味著現(xiàn)在的驅(qū)動頻率遠(yuǎn)離超聲振子10的共振頻率與反共振頻率之間的基準(zhǔn)頻率。因此，在步驟F16中，相位延遲電路1的電阻值被切換成提高兩個臺階(即，比在步驟F3中讀出的前次確定值高一個臺階)，接著在步驟F17中，檢測該狀態(tài)下的變流器11的輸出電壓信號。
此后，在步驟F18中，進(jìn)行在步驟F6中檢測到的電壓信號與在步驟F17中檢測到的電壓信號的比較。這里，如果步驟F17中的電壓信號比步驟F6中的電壓信號低，則流程接著前移到步驟F19，如果不低，則流程前移到步驟F21。
在步驟F18中，在斷定了電壓信號低的情況下，在步驟F19中，進(jìn)行開關(guān)SWa～SWc的切換狀態(tài)是否成為最高設(shè)定的判斷。這里，如果開關(guān)SWa～SWc的切換狀態(tài)不是最高設(shè)定，則流程前移到步驟F20，為了使現(xiàn)在的驅(qū)動頻率接近于超聲振子10的共振頻率與反共振頻率之間的基準(zhǔn)頻率，相位延遲電路1的電阻值再提高一個臺階而進(jìn)行切換。此后，流程返回到上述的步驟17。
另一方面，在重復(fù)進(jìn)行上述的相位延遲電路1的電阻值變化(F20)和變流器11的電壓信號檢測/比較(F17、F18)的過程中，在開關(guān)SWa～SWc的切換狀態(tài)成為最高設(shè)定的情況下，在步驟F19中，斷定相位延遲電路1的電阻值不能設(shè)定得比其更高，流程前移到上述的步驟F14。然后，在步驟F14、F15中，超聲振子驅(qū)動裝置的振動工作停止，并且進(jìn)行錯誤顯示(通知)，上述的一系列調(diào)整工作結(jié)束。
另外，在上述的步驟F12或F18中，在斷定了現(xiàn)在的電壓信號比此前的電壓信號高的情況下，意味著此前的驅(qū)動頻率比現(xiàn)在的驅(qū)動頻率接近于超聲振子10的共振頻率與反共振頻率之間的基準(zhǔn)頻率。因此，在步驟F21中，相位延遲電路1的此前的電阻值被作為確定值，接著在步驟F22中，用該確定值改寫非易失性存儲器13內(nèi)的前次確定值。
但是，在相位延遲電路1中的電阻值的可變分解度低的情況下，通過步驟F21中確定的開關(guān)設(shè)定，有時未必能使超聲振子10的驅(qū)動頻率為最佳頻率。因此，在步驟F23中，根據(jù)需要，進(jìn)行使在步驟F21中確定的基準(zhǔn)頻率提高或降低一個臺階等的修正。另外，該修正工作中必要的信息(例如，電阻值與驅(qū)動頻率的相關(guān)關(guān)系)也可以預(yù)先存儲在微型計算機(jī)12中。
此后，在步驟F24中，如果驅(qū)動相位的自動調(diào)整結(jié)束，則接著在步驟F25中，進(jìn)行通知部14中的發(fā)光二極管的熄滅和峰鳴器輸出的停止等。然后，超聲振子驅(qū)動裝置轉(zhuǎn)移到正常運轉(zhuǎn)。
如上所述，在本實施形態(tài)的超聲振子驅(qū)動裝置中，用微型計算機(jī)12檢測超聲振子10的通電電流，根據(jù)該通電電流，以數(shù)字方式使電容值或電阻值變化，所以沒有模擬方式的判斷誤差，能實現(xiàn)由控制軟件進(jìn)行的自動調(diào)整。
另外，圖5中雖然未記載，但在上述的自動調(diào)整工作中，即使在不能決定確定值的情況下，有時只是檢測超聲振子10的通電電流的變流器11有故障，所以通過將在步驟F3讀出的前次確定值或初始值作為暫定的確定值來設(shè)定，也能使振動工作繼續(xù)。通過制成這樣的結(jié)構(gòu)，即使在自動調(diào)整單元中發(fā)生了不良現(xiàn)象的情況下，也能在直至修理的期間暫且進(jìn)行運轉(zhuǎn)。
另外，同樣地在圖5中雖然未記載，但在上述的自動調(diào)整工作中，即使在不能決定確定值的情況下，也能再次返回到步驟F4重新進(jìn)行自動調(diào)整。如果制成這樣的結(jié)構(gòu)，能實現(xiàn)更穩(wěn)定的自動調(diào)整。
工業(yè)上的可利用性本發(fā)明的超聲振子驅(qū)動裝置能應(yīng)用于有超聲振子的全部裝置(超聲波清洗機(jī)等中)。如果采用本發(fā)明，則即使由于超聲振子或超聲振子驅(qū)動裝置的部件的溫度變化、或部件長期隨時間的變化，使得進(jìn)行了初始調(diào)整的超聲振子的最佳驅(qū)動相位偏移，也不需要進(jìn)行依賴于用戶的直覺的手動調(diào)整。因此，對用戶來說，不僅非常方便，而且能謀求對各種條件變化或長期的條件變化的性能維持。另外，在超聲振子的Q值低的情況下(即，共振頻率與反共振頻率的差值大的情況下)等，除了上述的以外，也不需要相位固定電路(帶通調(diào)整濾波器和相位調(diào)整電路)的初始調(diào)整。因此，具有能大幅度地改善超聲振子驅(qū)動裝置的生產(chǎn)效率的優(yōu)點。
權(quán)利要求
1.一種超聲振子驅(qū)動裝置，它是具有使超聲振子的驅(qū)動相位固定的相位固定電路而成的超聲振子驅(qū)動裝置，其特征在于根據(jù)上述超聲振子的通電電流或表示同等動作的通電電流代替信號，自動地調(diào)整用上述相位固定電路固定的上述超聲振子的驅(qū)動相位。
2.如權(quán)利要求1所述的超聲振子驅(qū)動裝置，其特征在于通過使構(gòu)成上述相位固定電路的CR時間常數(shù)電路的時間常數(shù)變化，自動調(diào)整上述超聲振子的驅(qū)動相位。
3.如權(quán)利要求2所述的超聲振子驅(qū)動裝置，其特征在于有檢測上述超聲振子的通電電流或表示同等的動作的通電電流代替信號的微型計算機(jī)，用該微型計算機(jī)的指令使上述CR時間常數(shù)電路的時間常數(shù)變化。
4.如權(quán)利要求3所述的超聲振子驅(qū)動裝置，其特征在于上述微型計算機(jī)使上述CR時間常數(shù)電路的時間常數(shù)變化，以便上述超聲振子的通電電流或表示同等的動作的通電電流代替信號變成極小。
5.如權(quán)利要求1所述的超聲振子驅(qū)動裝置，其特征在于有即使非通電時也能保持存儲內(nèi)容的非易失性存儲器，將通過上述驅(qū)動相位的自動調(diào)整而獲得的相當(dāng)于新的驅(qū)動相位的數(shù)據(jù)，作為該自動調(diào)整的確定值存儲在上述非易失性存儲器中。
6.如權(quán)利要求5所述的超聲振子驅(qū)動裝置，其特征在于參照存儲在上述非易失性存儲器中的前次確定值，進(jìn)行上述驅(qū)動相位的自動調(diào)整。
7.如權(quán)利要求6所述的超聲振子驅(qū)動裝置，其特征在于在上述驅(qū)動相位的自動調(diào)整未結(jié)束的情況下，將存儲在上述非易失性存儲器中的前次確定值或預(yù)先登記的初始值，作為暫定的確定值來設(shè)定。
8.如權(quán)利要求1所述的超聲振子驅(qū)動裝置，其特征在于在上述驅(qū)動相位的自動調(diào)整未結(jié)束的情況下，通知該意旨，同時停止上述超聲振子的驅(qū)動。
9.如權(quán)利要求8所述的超聲振子驅(qū)動裝置，其特征在于在停止了上述超聲振子的驅(qū)動的情況下，在規(guī)定期間后再開始進(jìn)行該超聲振子的驅(qū)動，重新嘗試進(jìn)行上述驅(qū)動相位的自動調(diào)整。
10.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求9中的任意一項所述的超聲振子驅(qū)動裝置，其特征在于根據(jù)脈沖變換后的數(shù)字相位信號，進(jìn)行上述驅(qū)動相位的自動調(diào)整。
11.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求9中的任意一項所述的超聲振子驅(qū)動裝置，其特征在于上述超聲振子的驅(qū)動開始后，進(jìn)行上述驅(qū)動相位的自動調(diào)整。
12.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求9中的任意一項所述的超聲振子驅(qū)動裝置，其特征在于在上述驅(qū)動相位的自動調(diào)整過程中，通知該意旨。
全文摘要
本發(fā)明的超聲振子驅(qū)動裝置有由時間常數(shù)電路構(gòu)成的相位延遲電路；檢測超聲振子的通電電流的微型計算機(jī)；以及利用該微型計算機(jī)的指令改變相位延遲電路的時間常數(shù)的相位調(diào)整電路，它具有控制相位調(diào)整電路，使得超聲振子的通電電流成為極小的結(jié)構(gòu)。采用本結(jié)構(gòu)，不需要用手動進(jìn)行相位調(diào)整，總是能最佳地驅(qū)動超聲振子。
文檔編號B06B1/02GK1571705SQ0282054
公開日2005年1月26日 申請日期2002年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月17日
發(fā)明者詠田浩明 申請人:夏普株式會社