超声发生器推广
- 2012-11-10 11:08:50586
来源：中国机床商务网
频率跟踪电路由单压取样、鉴相电路组成。换能器和超声发生器连接的等电路图如图5所示。输出变压器B的左端接超声发生器的功率输出端，L0为匹配电感，使换能器处与谐振状态，虚框中为换能器的等效电路。当其处于谐振状态时，虚框部分呈纯阻性，电压和电流相位相同；当处于失谐状态时，电路呈感性或容性，这时电压和电流相位不同。通过鉴相电路可以把这一相位差转换为一信号电压，当这一电压加在8083的7、8脚时即可改变超声发生器的频率，使换能器处于谐振状态，鉴相电路简图如图6所示。U和i分别为由采样电路得到的换能器两端的电压和通过其的电流，经电压比较器A1、A2和异或门A4及D触发器A5处理后各点波形如图7。其中异或门A4的输出经由两个电容构成的滤波电路后，变成一平滑的直流电压，而且其大小随相位差（异或门输出高电平的宽度）的增大而增大。当电压落后电流时，D触发器输出高电平，这时A3为一放大倍数为“1”的反向器（和运放相连的电阻应相对较大，否则三极管导通时电路将失去作用）；反之，A3为一放大倍数为“1”的跟随器。由此可知，鉴相电路可控制系统频率向谐振频率靠近直至达到谐振频率。电压和电流采样电路如图8所示，由于换能器的电压和电流是主电路的强电信号，本电路采用光电耦连接强弱电，使主电路和控制电路隔离，同时也有滤波的作用，强电采样用的是电压互感器和电流互感器。电路中均采用40系列的COMS芯片，这样不仅电路稳定，而且异或门的输出电压范围较大，可以达到8083的要求，中间省去放大电路，使得电路简化。
当主回路电流增大时，光电耦合器的导通程度增大，三极管T1的基极电位升高，导致R的电位升高，由于T2的基极电位不变，其集电极的输出电压升高，PNP三极管的导通程度减小，电容C的充电时间加长，使得单结晶管的张驰振荡频率降低，双向可控硅的导通角变小，功放供电电压降低，系统功率下降；反之，T2的输出降低，单结晶管的张驰振荡频率升高，双向可控硅的导通角加大，功放供电电压升高，系统功率上升。这样，组回路电流就可以稳定为一固定值，从而换能器的机械振幅稳定，加工质量稳定。同样，电路中主回路的电压采样采用光电耦合器件，减少主回路对稳速电路的影响，使得系统可以稳定工作。机械振幅监测电路
机械振幅监测电路比较简单，采用传感器获得信号、中间放大电路、显示设备的结合。这方面技术比较成熟，这里不赘述。系统总结在实际应用中，超声发生器可加一开关用以控制系统处于自动频率跟踪还是手动调节，一旋钮控制在满载时的功率（机械振幅合适），这样本系统就可以为实际所用。
超声发生器正在向系列化、通用化和积木化程度高的方向发展，因此一台超声设备必须具有多种机加工所必须的功能。本系统同时具有频率跟踪、自动稳速、机械振幅监测等多种功能，且设计中多采用CMOS元件以及集成电路，系统体积小、工作稳定、费用低，非常适用。