[发明专利]一种谐振状态检测及状态指示电路

说明书

技术领域

本发明涉及超声波清洗机，具体涉及一种谐振状态检测及状态指示电路。

背景技术

随着超声波技术的不断发展，超声波广泛应用于检测、清洗、焊接、医疗等领域，甚至在纺织、航空领域也能见到它的踪迹。超声清洗是功率超声最为广泛的应用之一，它通过换能器，将功率超声的声能转换成机械振动，同时强超声波在液体传播时会产生“空化效应”。在空化气泡突然闭合时发出的冲击波可在其周围产生上千个大气压力，对污层的直接反复冲击，一方面破坏污物与清洗件表面的吸附，另一方面也会引起污物层的破坏而脱离清洗件表面并使它们分散到清洗液中，以清除物体表面的杂质、污垢或油腻。与其他清洗相比，超声波清洗具有效率高、能耗低、清洁环保的特点，特别在清洗复杂零件、盲孔、狭缝多的物件时，更凸显它的优势。

但是，目前的超声清洗机，存在结构复杂，造价昂贵，输出的功率效率低，控制不便等问题，抑制了超声清洗机的快速发展。

一种超声波清洗机电源，包括高速CPU处理单元，信号发生电路，信号驱动电路、功率放大电路、阻抗匹配电路、高频电流电压采样电路、相位检测电路，保护电路，人机交互界面以及PC通讯模块；信号发生电路、高频电流电压采样电路、保护电路、相位检测电路、人机交互界面以及PC通讯模块均与高速CPU处理单元相接，信号发生电路，信号驱动电路、功率放大电路以及阻抗匹配电路一次相接，阻抗匹配电路还与高频电流电压采样电路以及相位检测电路相接；保护电路分别与信号发生电路以及信号驱动电路相接。

还包括功率保护电路，所述功率保护电路分别与高速CPU处理单元以及功率放大电路相接。

还包括换能器，所述换能器与阻抗匹配电路相接。

高速CPU处理单元控制信号发生电路，产生频率信号，频率信号输入到信号驱动电路后输入到功率放大电路中，然后经过阻抗匹配网络中，最终产生高频、高压信号加载在换能器上。另高速电流、电压采样电路和相位检测电路从换能器输入端采样，经过处理后输入到高速CPU处理单元；功率保护电路从功率放大电路末级采样，输入到高速CPU处理单元，通过保护电路控制信号开关以及高压通断。

上述电路没有设有谐振状态检测及状态指示电路。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种谐振状态检测及状态指示电路。

为解决上述现有的技术问题，本发明采用如下方案：

一种谐振状态检测及状态指示电路，其电路的工作原理是：

1、比较器U1将输入的电压正弦波与电流正弦波比较后在比较器U1的1脚与7脚分别输出方波。当电压正弦波超前电流正弦波时，在芯片U2的1脚输出方波，占空比由超前相位的多少决定，超前越多，方波占空比越大，芯片U2的13脚则为低电平；当电流正弦波超前电压正弦波时，在芯片U2的13脚输出方波，占空比由超前相位的多少决定，超前越多，方波占空比越大，芯片U2的1脚则为低电平。当电压正弦波相位等于电流正弦波相位时，在芯片U2的1脚、13脚输出都输出低电平。

2、当芯片U2的1脚输出方波且占空比小时，指示灯S2亮，当U2的1脚输出方波且占空比大时，指示灯S2、S1都亮；当U2的13脚输出方波且占空比 小时，指示灯S3亮，当U2的1脚输出方波且占空比大时，指示灯S3、S4都亮；当芯片U2的1脚、13脚都为低电平时，指示灯S0亮。

一种谐振状态检测及状态指示电路，它是一种能检测谐振电路谐振状态的电路，并可通过LED灯很直观的显示，谐振指示单元是一端为采样电流、采样电压的信息输入，另一端为显示谐振指示状态的LED灯，12V电源提供给谐振指示单元。

一种谐振状态检测及状态指示电路，其包括过零比较电路、超前量提取电路、超前量拓宽电路和谐振状态显示电路，过零比较电路、超前量提取电路、超前量拓宽电路及谐振状态显示电路按顺序连接。

二极管D1、D2和电压比较器U1构成过零比较电路，对输入的电压和电流采样信号进行过零比较，将两路模拟的正弦波信号转换为两路分别对应电压和电流相位的数字的方波信号，极大的方便了信号的处理，增强了电路的抗干扰能力，使电路更加可靠。