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《基于电流和相位差的超声换能器频率自动跟踪》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第35卷第3期Vol.35,No.32016年5月JournalofAppliedAcousticsMay,2016⋄研究报告⋄基于电流和相位差的超声换能器频率自动跟踪左传勇杨明y李世阳(上海交通大学仪器科学与工程系上海200240)摘要为了提高超声换能器频率跟踪的稳定性，通过对最小电流法和相位差法的原理和应用范围进行分析，提出了基于最小电流和相位差法相结合的并联谐振频率跟踪策略，该策略主要思想是将最小电流法运用于换能器空载阶段，相位差法运用于带载阶段，并且带载时的起始驱动频率取为空载阶段跟踪到
2、的并联谐振频率。由此对最小电流法和相位差法这两种跟踪方法进行取长补短。基于该跟踪策略对换能器在不同负载下进行了实验，结果表明该策略可以快速地跟踪到换能器的并联谐振频率，并且工作稳定。关键词频率自动跟踪，并联谐振频率，最小电流法，相位差法，多峰性，PI算法中图分类号:TB553文献标识码:A文章编号:1000-310X(2016)03-0189-06DOI:10.11684/j.issn.1000-310X.2016.03.001Frequencytrackingofpiezoelectrictra
3、nsducerbasedonthecurrentandphasedifferenceZUOChuanyongYANGMingLIShiyang(DepartmentofInstrumentScienceandEngineering,ShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai200240,China)AbstractInordertoimprovethestabilityofultrasonictransducerfrequencytracking,theprinciple
4、sandapplicationrangesoftheminimumcurrentmethodandthephasedifferencemethodarefirstlyanalyzed.Andthenastrategywhichcombinestheminimumcurrentmethodandphasedifferencemethodtotracktheresonantfrequencyoftheparallelispresented.Themainideaofthestrategyisthatthep
5、arallelresonancefrequencyisfoundedwiththeminimumcurrentmethodwhenthetransducerisunloadedandthefrequencyistrackedwiththephasedifferencemethodwhenitisloaded.Andthestartfrequencywhenthetransducerisloadedisthefrequencyfoundedwhenthetransducerisunloaded,thu
6、sthetwomethodsarecombined.Specificstepsofimplementationaregivenatlast.Experimentsonthetransducerunderdifferentloadsaremadebasedonthestrategy.Resultsshowthatthestrategycanmaketheparallelresonancefrequencybetrackedfastandworkstably.KeywordsFrequencytracki
7、ng,Parallelresonancefrequency,Theminimumcurrentmethod,Phasedifferencemethod,Multimodalcharacteristic,PIalgorithm2015-08-17收稿;2015-11-08定稿国家自然科学基金项目(51275287)作者简介:左传勇(1991-),男,安徽六安人,硕士研究生,研究方向:超声电源。y通讯作者E-mail:myang@sjtu.edu.cn1902016年5月起始工作频率，利用相位差实现换
8、能器并联谐振点1引言的跟踪。压电超声波换能器是利用逆压电效应将电能2超声换能器的电特性分析转换为机械能的“媒介”。为了使压电超声换能器系统的输出功率损耗小，应使超声换能器工作在谐振2.1最小电流法跟踪系统并联谐振频率原理及应状态下[1]。但是由于环境的影响、元件的老化等因用范围素会导致超声波换能器的谐振频率发生漂移。因此，图1是超声换能器在谐振频率附近的等效电需要寻找一种方法能够实现快速、准确地跟踪谐振路[9]，其中C为超声换能器的静态电容，C为动态01频率，使超声换能器稳定地工作
