[发明专利]一种基于频率自动跟踪的超声理疗仪及频率自动跟踪方法

权利要求书

1.一种基于频率自动跟踪的超声理疗仪，包括：微控制器、信号发生模块、功率放大模块、阻抗匹配模块，其特征在于，还包括频率跟踪模块；

所述信号发生模块包括模糊控制器、DDS电路、整形滤波电路和占空比调节电路；

所述阻抗匹配模块包括阻抗匹配网络、超声波换能器；

所述微控制器一输出端与模糊控制器的输入端连接，模糊控制器的输出端与DDS电路的输入端连接，DDS电路的输出端与整形滤波电路的输入端连接，整形滤波电路的输出端与占空比调节电路的输入端连接，占空比调节电路的输出端与功率放大模块的输入端连接，功率放大模块的输出端与阻抗匹配网络连接，阻抗匹配网络的输出端与超声波换能器的输入端连接，超声波换能器的采样输出端与频率跟踪模块连接，频率跟踪模块的输出端与微控制器的输入端连接；

所述微控制器发出脉冲信号到模糊控制器；

所述模糊控制器将脉冲信号转换输出为自适应调节后的脉冲信号后传输到DDS电路；

所述DDS电路将自适应调节后的脉冲信号转换输出为超声激励信号后传输到整形滤波电路；

所述整形滤波电路将超声激励信号转换输出为第一驱动信号后传输到占空比调节电路；

所述占空比调节电路将第一驱动信号转换输出为第二驱动信号后传输到功率放大模块；

所述功率放大模将第二驱动信号转换输出为高稳定和高精度的超声激励信号后传输到阻抗匹配网络；

所述阻抗匹配网络将高稳定和高精度的超声激励信号转换输出为第三驱动信号后传输到超声波换能器；

所述超声波换能器将第三驱动信号转换输出为电压信号和电流信号后传输到频率跟踪模块；

所述频率跟踪模块将电压信号和电流信号转换输出为第四驱动信号后传输到微控制器；

频率跟踪模块实时采集超声波换能器两端的电压信号和电流信号并转换成第四驱动信号送入微控制器进而输出脉冲信号至模糊控制器进行自适应调节，最后将自适应调节后的脉冲信号经过DDS电路输出超声激励信号，经过整形滤波电路输出第一驱动信号，经过占空比调节电路输出第二驱动信号，经过功率放大模块输出高稳定和高精度的超声激励信号，经过阻抗匹配模块输出电压信号和电流信号，使得信号输出频率与输入频率逐渐保持一致，实现频率自动跟踪。

2.根据权利要求1所述的一种基于频率自动跟踪的超声理疗仪，其特征在于，

所述频率跟踪模块包括：电压采样电路、电流采样电路、信号放大滤波电路、锁相环、低通滤波器；

所述锁相环包括：鉴相器、环路滤波器、压控振荡器；

所述超声波换能器的采样输出端与电压采样电路和电流采样电路的输入端连接，电压采样电路和电流采样电路的输出端均连接信号放大滤波电路，信号放大滤波电路的输出端连接鉴相器，鉴相器的输出端连接环路滤波器，环路滤波器的输出端连接压控振荡器，压控振荡器输出端连接低通滤波器，低通滤波器的输出端连接微控制器；

频率跟踪模块的电压采样电路、电流采样电路实时采集超声波换能器两端的电压信号和电流信号，将采集到的电压信号和电流信号经信号放大滤波电路送入鉴相器得到相位差信号，相位差信号送入环路滤波器进行整形并通过压控振荡器进行频率调节，再经过低通滤波器输出第四驱动信号送入微控制器。

3.根据权利要求1所述的一种基于频率自动跟踪的超声理疗仪，其特征在于，还包括人机交互模块；

所述人机交互模块包括：nrf24l01模块；

所述nrf24l01模块用于无线控制超声理疗仪，利用按键实现两个频率的切换以及档位的加减，采用不同颜色的LED灯来实现不同频率的提醒。

4.根据权利要求3所述的一种基于频率自动跟踪的超声理疗仪，其特征在于，

所述人机交互模块还包括：故障检测电路；

所述故障检测电路用于实时检测式超声理疗仪。

5.根据权利要求1所述的一种基于频率自动跟踪的超声理疗仪，其特征在于，该超声理疗仪是便携式频率自动跟踪超声理疗仪。

6.根据权利要求1所述的一种基于频率自动跟踪的超声理疗仪，其特征在于，该超声理疗仪采用双理疗头、智能双频输出。