一種諧振狀態(tài)檢測及狀態(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，具體涉及一種諧振狀態(tài)檢測及狀態(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、清洗、焊接、醫(yī)療等領(lǐng)域，甚至在紡織、航空領(lǐng)域也能見到它的蹤跡。超聲清洗是功率超聲最為廣泛的應(yīng)用之一，它通過換能器，將功率超聲的聲能轉(zhuǎn)換成機械振動，同時強超聲波在液體傳播時會產(chǎn)生“空化效應(yīng)”。在空化氣泡突然閉合時發(fā)出的沖擊波可在其周圍產(chǎn)生上千個大氣壓力，對污層的直接反復(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，特別在清洗復(fù)雜零件、盲孔、狹縫多的物件時，更凸顯它的優(yōu)勢。
[0003]但是，目前的超聲清洗機，存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價昂貴，輸出的功率效率低，控制不便等問題，抑制了超聲清洗機的快速發(fā)展。
[0004]—種超聲波清洗機電源，包括高速CPU處理單元，信號發(fā)生電路，信號驅(qū)動電路、功率放大電路、阻抗匹配電路、高頻電流電壓采樣電路、相位檢測電路，保護電路，人機交互界面以及PC通訊模塊；信號發(fā)生電路、高頻電流電壓采樣電路、保護電路、相位檢測電路、人機交互界面以及PC通訊模塊均與高速CPU處理單元相接，信號發(fā)生電路，信號驅(qū)動電路、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電路相接；保護電路分別與信號發(fā)生電路以及信號驅(qū)動電路相接。
[0005]還包括功率保護電路，所述功率保護電路分別與高速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處理單元控制信號發(fā)生電路，產(chǎn)生頻率信號，頻率信號輸入到信號驅(qū)動電路后輸入到功率放大電路中，然后經(jīng)過阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)中，最終產(chǎn)生高頻、高壓信號加載在換能器上。另高速電流、電壓采樣電路和相位檢測電路從換能器輸入端采樣，經(jīng)過處理后輸入到高速CPU處理單元；功率保護電路從功率放大電路末級采樣，輸入到高速CPU處理單元，通過保護電路控制信號開關(guān)以及高壓通斷。
[0008]上述電路沒有設(shè)有諧振狀態(tài)檢測及狀態(tài)指示電路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種諧振狀態(tài)檢測及狀態(tài)指示電路。
[0010]為解決上述現(xiàn)有的技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下方案:
[0011]一種諧振狀態(tài)檢測及狀態(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。當電壓正弦波超前電流正弦波時，在芯片U2的I腳輸出方波，占空比由超前相位的多少決定，超前越多，方波占空比越大，芯片U2的13腳則為低電平；當電流正弦波超前電壓正弦波時，在芯片U2的13腳輸出方波，占空比由超前相位的多少決定，超前越多，方波占空比越大，芯片U2的I腳則為低電平。當電壓正弦波相位等于電流正弦波相位時，在芯片U2的I腳、13腳輸出都輸出低電平。
[0013]2、當芯片U2的I腳輸出方波且占空比小時，指示燈S2亮，當U2的I腳輸出方波且占空比大時，指示燈S2、S1都亮；當U2的13腳輸出方波且占空比小時，指示燈S3亮，當U2的I腳輸出方波且占空比大時，指示燈S3、S4都亮；當芯片U2的I腳、13腳都為低電平時，指示燈SO亮。
[0014]—種諧振狀態(tài)檢測及狀態(tài)指示電路，它是一種能檢測諧振電路諧振狀態(tài)的電路，并可通過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)檢測及狀態(tài)指示電路，其包括過零比較電路、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)成過零比較電路，對輸入的電壓和電流采樣信號進行過零比較，將兩路模擬的正弦波信號轉(zhuǎn)換為兩路分別對應(yīng)電壓和電流相位的數(shù)字的方波信號，極大的方便了信號的處理，增強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，其作用是對過零比較電路輸出的兩路分別對應(yīng)電壓和電流相位的方波信號進行進一步的處理，在電壓和電流不同相時將電壓和電流信號的相位超前量單獨提取出來，從其對應(yīng)的電流或電壓超前的輸出端口輸出一個寬度為相位超前時間的方波信號。其是將諧振電路的電壓信號與電流信號的采樣信號，分別進行過零比較得出對應(yīng)電壓信號與電流信號相位的方波。用雙D觸發(fā)器對此方波進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輸出對應(yīng)的窄的方波信號，對電容Cll或C12充電，然后將超前量提取電路輸出的窄的方波信號進行拓寬，使其在整個周期內(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對電源電壓進行分壓，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行比較，然后由發(fā)光二極管SO?S4對電路的諧振狀態(tài)進行顯示。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，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。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明的電路圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明:
[0023]在附圖中，一種諧振狀態(tài)檢測及狀態(tài)指示電路，其包括過零比較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)成過零比較I電路，對輸入的電壓和電流采樣信號進行過零比較，將兩路模擬的正弦波信號轉(zhuǎn)換為兩路分別對應(yīng)電壓和電流相位的數(shù)字的方波信號，極大的方便了信號的處理，增強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，其作用是對過零比較電路輸出的兩路分別對應(yīng)電壓和電流相位的方波信號進行進一步的處理，在電壓和電流不同相時將電壓和電流信號的相位超前量單獨提取出來，從其對應(yīng)的電流或電壓超前的輸出端口輸出一個寬度為相位超前時間的方波信號。
[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輸出對應(yīng)的窄的方波信號，對電容Cll或C12充電，然后將超前量提取電路輸出的窄的方波信號進行拓寬，使其在整個周期內(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對電源電壓進行分壓，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行比較，然后由發(fā)光二極管SO?S4對電路的諧振狀態(tài)進行顯示。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，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施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明，本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種諧振狀態(tài)檢測及狀態(tài)指示電路，其是一種能檢測諧振電路諧振狀態(tài)的電路，其特征在于:包括過零比較電路、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)檢測及狀態(tài)指示電路，其特征在于:過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對電源電壓進行分壓，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行比較，然后由發(fā)光二極管SO?S4對電路的諧振狀態(tài)進行顯示。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種諧振狀態(tài)檢測及狀態(tài)指示電路，其包括過零比較電路、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】G01R25/00
【公開號】CN105021890
【申請?zhí)枴緾N201510406547
【發(fā)明人】陳時興, 舒靖文, 宋衡, 陳林
【申請人】嘉興百盛光電有限公司, 嘉興海盛電子有限公司
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2015年7月10日