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昆山禾创浅析超声换能器谐振频率的检测方法

[导读]超声换能器是一种可将输入的电功率转换成机械功率(即超声波)的设备,包括但不局限于应用在超声骨刀等的医用器械上。在超声波换能器工作时,一般通过扫频来找到其最佳的工作频率(即谐振频率)。昆山禾创超声仪器有限公司指出

相位检测扫描法,在某一范围内进行输出回路的频率扫描,当输出回路中的电流和电压的相位相同,记录该时刻输出频率,作为系统的谐振频率(工作频率)。由于相位检测扫描法需要基于硬件上的阻抗匹配进行,阻抗匹配的好坏直接影响扫频的效果,所以该方法的鲁棒特性不强。

回路电流检测扫描法,在某一范围内进行输出回路频率扫描,在扫频过程中对输出回路中的电流进行监控,记录输出回路电流为最大值时刻系统的输出频率,作为系统的谐振频率(工作频率)。其原理在于:在频率扫描范围内,从低频率点开始扫频,输出回路中的电流有缓慢上升的趋势,当超声换能器处于谐振状态时,输出回路中的电流达到最大值,根据超声换能器的频率-电流关系可知,电流最大值处所对应的频率值即为超声换能器的谐振频率。但在实际中,谐振频率点附近频点所采集的输出回路中的电流与谐振频率点处采集的输出回路中的电流差别较小,特别是在有外界干扰的情况下,将导致扫频所确定的工作频率与实际的谐振频率之间存在较大的误差。

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