28KHZ-40KHZ超聲波換能器電路線路板掃頻信號源采用以STM32F103單片機(jī)為核心,實(shí)現(xiàn)高精度鋸齒波掃頻.由于超聲波電源換能器串聯(lián)諧振頻率在正常工作條件下波動(dòng)不會超出3k Hz范圍,為了節(jié)約開機(jī)掃頻時(shí)間,設(shè)置掃頻范圍為4k Hz,掃描起點(diǎn)為28k Hz,掃頻精度達(dá)到10Hz,100us掃描一個(gè)頻率點(diǎn).利用STM32單片機(jī)的高級定時(shí)器TIM1輸出2路可調(diào)頻調(diào)占空比的帶死區(qū)時(shí)間互補(bǔ)PWM波,死區(qū)時(shí)間設(shè)置為110ns,通過定時(shí)器中斷控制掃描速度,外部按鍵電路控制占空比.

28KHZ-40KHZ超聲波換能器電路線路板在空間上,每個(gè)換能器的最佳諧振點(diǎn)是不相同的,如果工作在一個(gè)固定的頻率點(diǎn)上,振板每個(gè)區(qū)域的振動(dòng)強(qiáng)度是有很大區(qū)別的,一個(gè)固定的工作頻率也使超聲波在清洗液的傳遞中產(chǎn)生大量的駐波區(qū)域.在時(shí)間上,隨著各種環(huán)境條件的變化,諧振點(diǎn)的變化也是非常明顯的.總結(jié):超聲波清洗機(jī)工作在一個(gè)固定頻率點(diǎn)有很大局限性,使清洗機(jī)的清洗效果大打折扣.通過讓超聲波發(fā)生器輸出的工作頻率點(diǎn)在一定范圍內(nèi)進(jìn)行周期性的變化.

如以上的25KHz超聲波,讓超聲波發(fā)生器的輸出頻率在23-28KHz 的范圍內(nèi)以30ms 為周期進(jìn)行實(shí)時(shí)掃頻.起到的效果是:第一, 清洗液中的駐波消失了,整個(gè)清洗槽空間內(nèi),聲強(qiáng)變的更加均勻了,在相同的功率下聲強(qiáng)更強(qiáng)了.第二, 在水位,溫度,清洗物件等工作條件的變化時(shí),清洗液中聲強(qiáng)的穩(wěn)定性得到了很大的改善,甚至在對清洗液進(jìn)行劇烈攪動(dòng)中也不會出現(xiàn)停振,或在攪動(dòng)動(dòng)作停止后的很短時(shí)間內(nèi)就恢復(fù)了.五,結(jié)論:實(shí)時(shí)掃頻技術(shù)大大改善了超聲波清洗機(jī)的清洗效果.