[发明专利]步进电机驱动的次声波发生装置

说明书

本发明公开一种步进电机驱动的次声波发生装置，其特征在于，所述装置包括：蓝牙模组、MCU、步进电机控制器、步进电机驱动器、步进电机次声喇叭。通过改变所述步进电机行进距离或所述次声喇叭振动膜口径，控制所述装置所产生的次声波强度；通过改变步进电机换向时间间隔，改变所产生的次声波频率。所述的次声波发生装置，具有工作原理简单、结构简单、制作方便、体积小、结构紧凑的优点。

技术领域

本发明涉及电路、电机和次声技术领域，特别是一种步进电机驱动的次声波发生装置。

背景技术

次声是低于人耳低音听觉范围20Hz以下的波，次声波可以用于医疗领域，例如，美国CHI公司研制的次声波8TM及次声波8000治疗仪，可 随机发出低于90dB次声波，并被美国FDA认可，具有改善微循环、增免疫力、消 炎,止痛,及镇静安眠等多种功效,在临床上得广泛应用。再例如，用次声波段与脑电波接近的α波和音乐一起产生α波音乐声场，对应提供记忆力，改善睡眠等都有显著效果。随着科学界对次声波研究的不断深入，次声波具有的传播距离远、穿透能力强、不受电磁环境干扰等优点逐渐被人们发现，在工业生产、医疗卫生、环境监测和军事政治等方面的应用也日益引起人们的重视。

步进电机是一种将电脉冲信号变换成相应的角位移的机电执行元件，在每输入一个电脉冲时，它便旋转过一个固定的角度。步进电动机的角位移量与输入脉冲数成正比，即其转速与脉冲频率和步距角相关。控制输入脉冲频率和数量、及电机各相绕组的接通顺序，可以控制电机单角位移速度和旋转方向。这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点，使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。此外，步进电机开环控制系统具有结构简单、稳定、可靠、控制方便、成本低廉单优点。

扬声器是产生次声的一种有效方式，利用电流激励次声扬声器膜片振动，从而产生一定频率的次声波。然而，现有扬声器和其它方式产生次声方法的缺陷是，次声产生装置体积大，换能效率低。特别是，将次声用于医疗领域，已有的实验室次声波发生装置存在结构大，使用笨重，结构复杂，造价高的问题，不宜用于临床操作。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种步进电机驱动的次声波发生装置。所述步进电机驱动的次声波发生装置包括：蓝牙模组、MCU、步进电机控制器、步进电机驱动器、步进电机次声喇叭：

所述蓝牙模组，用于与智能设备进行数据通信；

所述MCU，用于运行所述次声波发生装置控制程序，通过输入输出接口；

所述步进电机控制器，用于根据控制脉冲和控制信号，控制电机旋转；

所述步进电机驱动器，用于驱动所述步进电机旋转；

所述步进电机次声喇叭，用于所述步进电机在电信号控制下，产生往复直线运动，带动振动膜产生次声波。

根据本发明的一个方面，所述步进电机次声喇叭，是由所述步进电机旋转，带动所述丝杆上内套筒沿外套筒做直线伸缩，从而带动粘贴在所述内套筒一端的振动膜振动产生次声波。

优选地，所述喇叭在次声波振幅为零时，所述内套筒停止在外套筒的中点，所述振动膜处于自由释放状态。

进一步，在所述次声波周期内，所述步进电机带动内套筒从中点往外运动到离外套最远点；从该点再往回运动经过中点，继续运动到内套筒离外套筒最近点；再往回运动到中点，完成一个周期振动，所述振动膜产生一个周期次声波。

进一步，所述步进电机带动内套筒往外做直线运动，到达最远点，产生[0,] 区间次声波；所述步进电机带动内套筒往回做直线运动，回到中点，产生[,]区间次声波；所述步进电机带动内套筒越过中点继续往外套筒底部移动到最远点，产生[,] 区间次声波；所述步进电机带动内套筒返回中点，产生[,]区间次声波。

根据本发明的另一方面，所述次声喇叭振动所产生的次声波频率由所述内套筒运动的换向时间间隔决定。