超聲波電源是用于驅(qū)動超聲換能器產(chǎn)生超聲波的電源裝置。近年來,隨著超聲波的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛,對電源裝置的功能以及性能也提出了一些新的需求。本文旨在針對超聲波電源新型功能需求,設(shè)計并實現(xiàn)一款能夠應(yīng)用在不同工作環(huán)境下的雙路超聲波電源,主要工作如下。首先,以控制二維超聲振動軌跡為出發(fā)點,分析了換能器的驅(qū)動原理、換能器輸出振動模型、振幅調(diào)節(jié)方式、二維超聲相位控制等問題。同時為保證二維超聲中兩換能器工作狀態(tài)一致,設(shè)計了二維同步跟頻方法。其次,分別對電源的整流濾波電路、逆變電路、驅(qū)動電路、換能器匹配電路以及主控電路、采樣反饋電路等電路進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計,給出了模塊電路原理圖,完成電路中主要芯片與器件的選型,并進(jìn)行焊接調(diào)試。之后進(jìn)行電源中FPGA控制器的功能開發(fā)。包括對全橋逆變驅(qū)動波形發(fā)生器模塊,數(shù)字鑒相器模塊,數(shù)據(jù)采樣模塊,通訊模塊等數(shù)字電路進(jìn)行設(shè)計與仿真。設(shè)計過程不僅考慮了功能的實現(xiàn),同時也考慮了電路時序的優(yōu)化設(shè)計,保證FPGA內(nèi)部電路運行時的穩(wěn)定性。通過內(nèi)部邏輯資源搭建了NIOS軟核,從而采用軟件編程的方式實現(xiàn)了一些復(fù)雜的控制邏輯。針對對電源工作性能起決定性作用的振幅調(diào)節(jié)穩(wěn)定性問題,設(shè)計了用于快速... 

【文章來源】：杭州電子科技大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

小型超聲波清洗機（左）與大型超聲波清洗機（右）

頭切削加工方式以及旋轉(zhuǎn)超聲加工方式，即把超聲振動加入到旋轉(zhuǎn)工作的工具頭上，將傳統(tǒng)的超聲加工與磨削加工結(jié)合在一起[18]。超聲加工系統(tǒng)主要由加工機床以及超聲振動系統(tǒng)組成，其結(jié)構(gòu)如圖1.2所示。超聲輔助加工系統(tǒng)超聲振動系統(tǒng)加工機床超聲電源超聲換能器圖1.2超聲輔助加工系統(tǒng)組成超聲振動系統(tǒng)由超聲波電源和超聲換能器組成。其中換能器采用壓電陶瓷制成，利用壓電陶瓷的逆壓電效應(yīng)，當(dāng)壓電陶瓷兩端外加電場的時候壓電陶瓷晶體發(fā)生極化的同時產(chǎn)生物理形變，從而產(chǎn)生超聲波。換能器法蘭變幅桿工具頭圖1.3超聲換能器及其振動系統(tǒng)圖1.3中的換能器采用4片壓電陶瓷制成。兩個電極在其間相間分布，相同

帶斜槽的超聲變幅桿

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[8]單激勵二維超聲振動切削裝置設(shè)計及其性能的研究[D]. 張雄.河南理工大學(xué) 2012
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本文編號：3127499