超声波换能器可调驱动电源的研究

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1、万方数据CategoryNumber：LevelofSecrecy：SerialNumber：StudentNumber：50090804205Master'sDissertationofChongqingUniversityofTechnologyResearchonAdjustableUltrasonicPowerSupplyForTransducerPostgraduate:XiangFeng-yunSupervisor：Prof.ZhangXing-hongSpecialty:Test&Measur

2、ementTechnologyandInstrumentationResearchDirection:Computer-assistedTestTechnology&InstrumentationTrainingUnit:SchoolofElectronicInformationandAutomationThesisDeadline:April05,2012OralDefenseDate:May29,2012万方数据重庆理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研

3、究所取得的成果。除文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果、作品。对本文的研究做出重要贡献的集体和个人，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律后果。作者签名：日期：年月日学位论文使用授权声明本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权重庆理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学

4、位论文属于（请在以下相应方框内打“√”）：1.保密□，在年解密后适用本授权书。2.不保密□。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日万方数据摘要摘要目前小型化、通用化、智能化、高性能的超声波驱动电源和简单、实用的数字控制技术已成为国内外研究的热点。国内的超声波电源存在激励信号单一、频率范围窄、专机专用等问题，研制可调的高精度超声波换能器驱动电源，可满足不同谐振频率、不同驱动信号的换能器的简便切换，为实现一机多用提供了可能性。本课题设计的超声波换能器可调驱动电源产生的激励信号波形可选、频率可调、功率可调，

5、其可以在宽频率范围内驱动应用于超声波精密测量领域的超声波换能器。本论文分析了超声波电源的国内外研究现状，介绍了超声波换能器的工作原理；阐述了超声波换能器可调驱动电源的工作原理、结构组成和实现方案；完成了以FPGA为核心的信号发生器、D/A转换电路、滤波电路、功率放大电路和阻抗匹配电路等硬件电路的设计和软件算法设计；通过仿真实验用数字信号来模拟整个电路验证了所要求的频率可调、波形可选、功率可调等各个功能都能实现。超声波换能器可调驱动电源的可调节性主要由软件算法来实现,采用FPGA结合DDS技术，利用算法实现了

6、输出的可调节功能。本设计结合数字控制技术的可调节性和模拟控制技术的高精度特性，实现了驱动电源输出信号的频率精度优于1Hz。凭借其优异精度和可调性能，该驱动电源适合用于各种超声波测量系统。关键词：超声波电源、FPGA、超声波换能器、D/A转换器、软件算法I万方数据重庆理工大学硕士论文II万方数据AbstractAbstractTakingadvantageofsimplebutpracticaldigitalcontroltechnology,todevelopanddesigncompactsizebutg

7、eneralpurpose,intelligentandhigh-performanceultrasonicpowersupplyhasbecomeahottopicbothathomeandabroad.Atpresentthereissomelimitationfordomesticultrasonicpowersupplysuchasfixedwaveform,narrowfrequencyband,uniqueapplicationetc...Newly-designedhigh-precision

8、ultrasonicpowersupplycanenableswitchofultrasonictransducerdrivenbydifferentwaveformandfrequencysignal,whichprovidethepossibilityofoneultrasonicpowersupplyfordifferentapplication.Thispaperaimsatdevelopingaprog