[发明专利]超声刀主机、超声刀系统及超声刀系统换能器阻抗的自动调节方法

权利要求书

1.一种超声刀主机，其特征在于，包括：数字信号处理器、可编程逻辑模块、波形发生器、数模转换器、功率放大电路、换能器匹配电路、电压采样转换模块及电流采样转换模块；所述数字信号处理器接所述波形发生器，所述波形发生器接所述功率放大电路的输入端，所述数字信号处理器接所述数模转换器，所述数模转换器接所述功率放大电路的输入端，所述功率放大电路的输出端接所述换能器匹配电路，所述数字信号处理器接所述换能器匹配电路，所述数字信号处理器调节控制所述换能器匹配电路提供的电感；

所述功率放大电路的输出端接所述电压采样转换模块，所述电压采样转换模块接所述可编程逻辑模块，所述功率放大电路的输出端接所述电流采样转换模块，所述电流采样转换模块接所述可编程逻辑模块，所述可编程逻辑模块接所述数字信号处理器；

所述数字信号处理器还根据温度传感器采集的超声换能器的实时温度拟合计算所述超声换能器的静态电容，根据所述超声换能器的静态电容计算所述超声换能器的匹配电感的取值范围，根据所述匹配电感的取值范围将所述换能器匹配电路中的电感接入所述超声换能器；

其中，所述静态电容与温度的拟合曲线公式为：

C₀＝a_nTⁿ+a_n-1T^n-1+a_n-2T^n-2+…+a₁T+a₀；

其中，C₀表示所述超声换能器的静态电容；a_n、a_n-1、a_n-2、…、a₁、a₀表示拟合曲线的系数，在所述超声换能器出厂时标定计算得出；n为正整数，T表示所述超声换能器的温度；

所述换能器匹配电路包括多个所述电感，所述数字信号处理器从多个所述电感中选择一个满足所述匹配电感的取值范围的接入所述超声换能器，以实现所述超声换能器的电感匹配；若各个所述电感均不满足所述匹配电感的取值范围，则匹配失败，这表明所述超声换能器的温度偏高或者所述超声换能器严重老化，需要更换所述超声换能器。

2.根据权利要求1所述的超声刀主机，其特征在于，所述换能器匹配电路包括片选芯片和多个电感值不同的电感，所述片选芯片的每个选择通道上串接一个所述电感，所述片选芯片的控制端接所述数字信号处理器，所述片选芯片的输出端分别接超声换能器和所述功率放大电路的输出端。

3.根据权利要求1所述的超声刀主机，其特征在于，所述换能器匹配电路包括可调电感，所述可调电感的控制端接所述数字信号处理器，所述可调电感的输出端分别接超声换能器和所述功率放大电路的输出端。

4.根据权利要求2或3所述的超声刀主机，其特征在于，所述超声刀主机还包括微控制器、输入模块、显示模块、音频播放模块及通讯模块，所述微控制器分别与所述输入模块、显示模块、音频播放模块及通讯模块连接，所述微控制器还与所述数字信号处理器连接。

5.根据权利要求1所述的超声刀主机，其特征在于，所述超声刀主机还包括开关电源模块，所述开关电源模块与所述功率放大电路连接，为所述功率放大电路提供电源。

6.根据权利要求1所述的超声刀主机，其特征在于，所述超声刀主机还包括安全检测模块，所述安全检测模块接所述功率放大电路的输出端，所述安全检测模块还与所述可编程逻辑模块连接，所述安全检测模块对所述功率放大电路的输出电压和输出电流进行监测，发现异常情况时向所述可编程逻辑模块反馈警报信号。