人的耳朵能感受到的振蕩頻率在20-20000Hz范圍的聲波，超過人耳能感受到的聲波頻率以上的聲波叫超聲波。超聲波有許多應用，有超聲波清洗、超聲波鉆孔、超聲波振動等。超聲波振動是近幾十年興起的新事物，隨著人們對超聲波研究的不斷深入，應用也日益廣泛。 功率超聲技術憑其獨特的優點在國民經濟各部門日益廣泛應用。目前超聲設備由采用大功率電子管或高頻可控硅發展到全控型電子器件。隨著新理論、新技術、新器件的不斷出現和成熟，超聲技術必將充分發揮其優勢，在各領域產生更大作用。本文涉及的功率超聲系統主要由高頻超聲波電源和壓電振子兩部分組成。高頻超聲波電源為壓電振子提供電能，壓電振子將電能轉為動能。 超聲波發生器的種類很多，大致可分為兩種類型，機械型和電聲型。機械型超聲波發生器直接用機械方法使物體振動而產生超聲波。常見的機械型超聲波都是流體動力式的，即利用每秒幾萬次的頻率斷續從噴口噴出，撞擊放在噴口前的空腔或簧片，引起共振在媒質中產生超聲波。電聲型超聲波發生器是應用的最廣泛的。它是利用電磁能量轉換成機械波能量。 本設計采用頻率自動跟蹤的方式來使超聲波換能器處于諧振，滿足超聲波電源與超聲波換能器工作在最佳狀態，使得整機達到最佳工作效率。功率檢測電路調節脈沖電壓的脈寬來改變超聲波發生器的輸出功率，以實現功率恒定。壓控振蕩器選用貨源充足、價格低廉的TL494，可滿足本設計要求。D類功率放大器就是開關功率放大器，選用高耐壓的VMOS管，組成半橋電路，VMOS管的驅動采用變壓器隔離倒相。由于超聲波換能器的特性，超聲波清洗機中的匹配電路包含兩個：一個是功率匹配，一個是調諧匹配。前者是為了使超聲波電源的輸出內阻與負載阻抗相一致，采用變壓器匹配方法。后者是使換能器呈現純阻性，采用串聯電感的方法。 本文對系統的總體設計方案、硬件和軟件設計、單元電路及主要單元電路實驗進行了詳細地介紹。文章最后應用PSPICE軟件對整個系統進行了仿真分析，對理論設計進行修正。結果表明系統設計可行，性能指標基本可以滿足設計要求。
上傳時間： 2022-06-01
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一種基于單片機的數字電壓表的設計,用于解決以往的測量技術只能將被測量通過指針式儀表顯示、測量值讀數不方便且測量精度不夠高的問題，本設計設計的電壓表量程可調，精度較高。可以測量直流電壓。資料包括如下：1、原理圖源文件2、PCB3、源程序源文件
上傳時間： 2022-06-10
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超聲波是一種能量存在的方式，超聲波通過高頻的振動作用于水介質，從而產生超聲空化效應，這種空化效應已經在超聲波清洗中得到應用，或者超聲波作用于傳聲媒介當中，能夠引起媒介之間發生不同的效應，已經在基礎學科研究和工程應用開發都表示出非常廣闊的應用前景[12]。按照超聲波研究內容上劃分，可以分為功率超聲和檢測超聲兩大領域Bl]。檢測超聲是工業及醫學檢查的一種方法之一，也被認為是弱超聲的“被動應用”，功率超聲主要是通過超聲接觸對接觸面進行高頻的振動摩擦，以改變介質的一些特性，所以功率超聲也被稱為“主動應用”[]。本課題主要是針對功率超聲波換能器進行研究。超聲波的產生主要依靠的是超聲波換能器。超聲波換能器是一種能夠進行機、電能量或者聲、電能量轉換的器件。對于功率超聲換能器而言，換能器通過壓電材料的壓電效應將輸入的高頻電能轉換成高頻振動的機械能量。換能器的種類有很多，應用的領域也不相同，如磁致伸縮超聲換能器間，壓電陶瓷換能器等等。目前研究最為廣泛的是壓電陶瓷換能器，壓電陶瓷換能器是依靠壓電陶瓷的壓電效應及逆壓電效應來實現能量的轉換。壓電陶瓷的壓電效應是由它的內部結構引起的，壓電材料主要有鈦酸鋇、錯鈦酸鉛、偏銳酸鉛、銳酸鉀鈉、鈦酸鉛等]。這些電介質在某一恰當的方向施加一定的外力時，會引起內部電極分布狀態發生改變，在介質的相對表面上會出現和外力成正比且極性相反的帶電電荷，這種由外力引起的電介質的現象叫做壓電效應則。相反，若在電介質上某一恰當的方向加上一定強度的外電場時，會引起電介質內部電極分布發生相應的變化，從而產生和外電場強度成正比的應變效應，這種由于外電場引起的電介質的應變現象叫做逆壓電效應]。功率超聲換能是超聲學領域中一個重要的分支學科。本課題主要針對壓電陶瓷式功率超聲波換能器展開研究。20世紀初期超聲波技術開始出現，而我國50年代才開始進行大功率超聲的研究[]。隨著科學技術的發展特別是電子技術的發展，如單片機、DSP、FPFA等微處理器得快速發展，微處理器功能越來越強大，運算速度越來也快，以及IGBT、MOSFET等功率器件的快速發展，功率器件的容量不斷的增加，響應速度不斷的提高。對超聲波發生器的要求也越來越高，體積越來越小，功能越來越強大，越來越智能，可靠性進一步提高。
標簽： 超聲波換能器
上傳時間： 2022-06-18
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0引言隨著科技的迅猛發展，高科技產品替代人力的趨勢越來越明顯，和生活息息相關的例子就是遠程無線抄表。作為居民，家家戶戶都要安裝的水表，人工抄表的工作量大、時效慢、不能做到即時讀取和狀態檢測，而遠程無線抄表則能夠做到實時狀態檢測和抄收數據，不需要工作人員親臨現場進行抄收數據，因此，效率大大提高。遠程抄表系統的功能是能夠實時地、可靠地計量水用量和對水表實施遠程抄收數據。在此背景下，本文設計了基于SX1278水表端無線抄表控制器。1硬件設計1.1控制器特性SX1278收發器主要采用 LoRa遠程調制解調器[1用于長距離擴頻通信，不僅抗干擾性強，而且功耗低，適用于電池待機的收發電路。當SX1278工作在LoRa模式時，能獲得超過-148dBm的高靈敏度，并集成+20dBm的功率放大器，通信距 5km.SX1278頻率范圍137 ~ 1020MHz，帶寬7.8-37.5kHz，數據傳輸速率180bps ~ 37.5kbps，能夠檢測信號強度，并對數據進行CRC校驗。片上采用 8位超低功耗單片機 STMBL 151G，通過SPI接口對SX1278進行初始化，并實現計水表計數和開關閥門。1.2電路設計1.2.1接收和發送電路選擇開關由于SX1278是半雙工收發器，因此收發數據時要進行模式切換。圖 1所示為U1模擬開關，通過CTR引腳和Vdd引腳的高低電平來選擇天線連接的是接收電路還是發射電路。當 Vdd為低電平，CTRL為高電平，RF1通RFC當Vdd高電平，CTRL為低電平，RF2接通RFC
上傳時間： 2022-06-19
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本設計首先給出了基于單片機的蔬菜大棚溫濕度監測系統的總體方案描述了溫度傳感器DS18B20和濕度傳感器HS1101的工作原理其次進行了硬件電路的設計包括溫度測量電路濕度測量電路鍵盤與顯示電路以及報警電路然后在硬件部分的基礎上又進行了軟件部分的設計包括主程序流程圖按鍵掃描子程序流程圖和溫濕度程序流程圖最后運用C語言對各個部分進行了編程通過實踐證明該系統具有性能好操作方便等優點并且實現了對溫濕度的測量顯示調節和報警功能關鍵詞 單片機 溫度傳感器 濕度傳感器溫濕度是衡量溫室大棚的重要指標它直接影響到栽培作物的的生長和產量為了能給作物提供一個合適的生長環境首要問題是加強溫室內的溫濕度的檢測傳統的方法是用與濕度表毛發濕度表雙金屬式測量計和濕度試紙等測試器材通過人工進行檢測對不符合溫度和濕度要求的庫房進行通風去濕和降溫等工作這種人工測試方法費時費力效率低且測試的溫度及濕度誤差大隨機性大因此我們需要一種造價低廉使用方便且測量準確的溫濕度測量儀本設計即是針對這一問題設計出了能夠實現溫濕度自動檢測顯示上下限報警等多功能的溫濕度監測控制系統
上傳時間： 2022-06-19
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1854年，伊萊沙·格雷夫斯·奧的斯成功發明了第一臺電梯。一個多世紀以來，隨著科學技術的不斷進步，電梯已成為人類物質文明的重要標志。現代樓宇中，單臺電梯已遠遠不能滿足人們的需求，為了進一步縮短人們的侯梯時間、減少能源消耗，除了安裝多臺電梯外，更要采用優化的管理控制策略來提高電梯群的運行效率和服務質量。正是在這樣的背景下，電梯群控系統（ECCS）應運而生。本文以基于PLC技術的群控電梯的主從站設計為主要研究對象，介紹了當前電梯控制的主流方法，結合國內外在電梯控制領域的相關研究成果，分析了電梯群控系統的結構和組成，通過討論電梯控制系統的組成，闡述了可編程控制器（西門子PLC）在群控電梯控制中的應用，并結合群控電梯系統介紹了主從式S7-200PP1通信的設計方法。最后，利用西門子PLC編程的程序控制方式，提出了六層群控電梯的PLC系統的總體設計方案、設計過程、組成，列出了主要控制電路、電梯的控制梯形圖及指令表，并給出了系統組成框圖和程序流程圖，設計了一套完整的電梯群控系統方案.實現兩臺電梯的群控運行，解決了繼電器一接觸器可靠性差、安裝調試周期長、接線復雜等缺點。在實際應用中，S7-200PPI協議可菲、穩定、操作簡單，其特有的網絡讀寫指令簡化了編程設計，降低了編程的錯誤率。
上傳時間： 2022-06-21
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1引言隨著高r能永磁材料、電力電了技術、大規模集成電路和計算機技術的發展，永同步電機PMSMD）的應用領城不擴大。由于對電機控制性能的要求越來越高，因此如何建立有效的仿真模型越來受到人們的關注。本文在分析永司步電機數學模型的基礎上，提出了一種PMSM控制系統建模的方法，在此仿真模型基礎上，可以十分便捷地實現和驗證控制算法。因此，它為分析和設計PMSM控制系統提供了有效的手段，也為實際電機控制系統的設計和調試提供了新的思路。2永磁同步電機的數學模型[]水磁同步電動機三相繞組分別為U.v.w，各相繞組平面的軸線在與轉子軸垂直的平面上，三相繞組的電壓回路方程如下；式中，U L，為各相繞組兩端的電壓14A為各相的線電流，中uoyow為相統組的總磁鏈，R為定子每相繞組的電陽：P為微外算子（d/at）.磁鏈方程為：
上傳時間： 2022-06-22
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進年來，脈沖功率裝置的使用愈來愈廣泛。由于高功率脈沖電變換器源能夠為脈沖功率裝置的負載提供能量，是構成脈沖功率裝置的主體。本文采用LT3751為核心，采用電容、電感儲能、并通過電力電子器件配合脈沖變壓器設計了反激式功率變換器電路，并通過基于LTspice進行電路瞬態分析，以得到最佳的電路模型。LTspice IV是一款高性能Spice Il仿真器、電路圖捕獲和波形觀測器，并為簡化開關穩壓器的仿真提供了改進和模型。凌力爾特（LINEAR）對Spice所做的改進使得開關穩壓器的仿真速度極快，較之標準的Spice仿真器有了大幅度的提高，并且LTspice IV帶有80%的凌力爾特開關穩壓器的Spice和Macro Model（宏模型），200多種運算放大器模型以及電阻器、晶體管和MOSFET模型，使得我們在進行電路設計仿真，特別是開關電路的設計與仿真時更加輕松。
上傳時間： 2022-06-22
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本文針對傳統放大器信噪分離能力弱，無法檢測微弱信號這一現狀，設計了一個基于AD630的鎖相放大器。系統以開關式相關器為鎖相放大器的核心部分進行設計，具有電路簡單、運行速度快、線性度高、動態范圍大、抗過載能力強等優點。本文設計的鎖相放大器硬件主要包括信號通道模塊、參考通道模塊、相關器模塊、電源模塊、電壓檢測模塊、顯示模塊等部分。信號通道模塊的輸入級通過并聯多個放大器的方式有效降低了噪聲，通過跟蹤帶通濾波電路提高了信噪比；參考通道模塊包含參考電壓放大器、鎖相環電路和相移器電路三個部分，可以將輸入信號放大10~10000倍：相關器模塊是鎖相放大器的核心部分，采用高信噪比的AD630芯片進行電路設計，包括相敏檢波電路（PSD）和低通濾波電路；電源模塊由集成三端穩壓器構成，通過模擬電源和數字電源隔離的方式有效降低了電源紋波：電壓檢測模塊通過電阻分壓的方式提高了可檢測范圍；顯示模塊為數字電壓表ZF5135-DC2V，直觀顯示被檢測信號。本文利用Altium Designer軟件繪制PCB板對電路進行了測試，結果表明系統能夠準確檢測到uV級別的信號，并且信噪比較高。相位差在0~360°范圍內連續調節時，能夠將較微弱的信號從噪聲的背景中提取出來并進行放大。同時該系統各級電路之間采用直接耦合的方式，對于頻率較低的信號，仍然能進行鎖相放大。設計中對鎖相放大器理想和非理想模型進行了仿真對比，結果表明在未摻雜噪聲時，信號通道將輸入信號放大10倍，相位改變180°。最后根據行為級建模和電路實物焊接兩種方法進一步分析驗證了鎖相放大器的工作機理。
上傳時間： 2022-07-11
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變壓器開關電源按初級線圈激勵方式有單端式和雙端式之分。所謂單端變壓器開關電源，是指開關電源在一個工作周期之內，變壓器的初級線圈只被直流電壓激勵一次。一般單激式變壓器開關電源在一個工作周期之內，只有半個周期向負載提供功率（或電壓）輸出。單端式是一種成本較低的電源電路，功耗小、效率高、體積小、重量輕、濾波效率高、電路形式靈活多樣，可以同時輸出不同的電壓，且有較好的電壓調整率。缺點是輸出的紋波電壓較大、外特性差，適用于相對固定的負載，普應用于小功率電子設備之中。當變壓器的初級線圈正好被直流電壓激勵時，次級線圈沒有向負載提供功率輸出，而僅在初級線圈的激勵電壓被關斷后才向負載提供功率輸出，這種變壓器開關電源稱為反激式開關電源。由于這種開關電源比正激式變壓器開關電源少用一個續流二極管，一個大儲能濾波電感，因此反激式變壓器開關電源的體積要比正激式變壓器開關電源的體積小，且成本也低。反激式變壓器開關電源調控占空比的誤差信號幅度比較低，誤差信號放大器的增益和動態范圍也比較小。由于這些優點，反激式變壓器開關電源非常廣泛地應用于家電領域中。
上傳時間： 2022-07-12
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