CN2017113143115一种超声波发生器工作频率点搜寻方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号CN107860464A
(43)申请公布日2018.03.30
(21)申请号201711314311.5
(22)申请日2017.12.09
(71)申请人玉环震浪超声有限公司
地址317600浙江省台州市玉环市玉城街
道后湾工业点
(72)发明人徐志强林呼明
(74)专利代理机构台州市方圆专利事务所(普
通合伙)33107
代理人郭斌斌
(51)Int.Cl.
G01H13/00(2006.01)
B06B1/02(2006.01)

权利要求书2页说明书7页附图3页
(54)发明名称
一种超声波发生器工作频率点搜寻方法
(57)摘要
本发明提供了一种超声波发生器工作频率
点搜寻方法，属于超声波发生器技术领域。它解
决了现有技术中搜寻超声波发生器最佳频率点
的准确性较低的问题。一种超声波发生器工作频
率点搜寻方法，超声波发生器包括整流滤波电
路、与整流滤波电路相连的逆变电路、与逆变电
路连接的匹配电路以及与匹配电路连接的换能
器，本方法包括以下步骤：A、设定频率搜索范围；
B、超声波发生器上电后进行全局搜索；C、确定最
佳工作频率点；D、持续进行局部搜索。本超声波
发生器工作频率点搜寻方法能准确搜寻超声波
发生器的最佳工作频率点。
CN107860464A
CN107860464A权利要求书1/2页

1.一种超声波发生器工作频率点搜寻方法，超声波发生器包括整流滤波电路(1)、与整
流滤波电路(1)相连的逆变电路(2)、与逆变电路(2)连接的匹配电路(3)以及与匹配电路
(3)连接的换能器(4)，其特征在于，本方法包括以下步骤：
A、设定频率搜索范围：超声波发生器中还包括控制芯片(5)，根据超声波发生器的额定
工作频率，在控制芯片(5)中设定频率搜索范围；
B、超声波发生器上电后进行全局搜索：控制芯片(5)控制当前逆变电路(2)按照搜索范
围内的最小频率点作为工作频率进行初始工作，之后每增加一个步长频率进行工作一次，
直到增加到搜索范围的最大频率点后截止，在上述每次工作后采集超声波发生器内逆变后
的逆变电流以及逆变电压，进行计算每次工作后对应的有功电流大小并记录，有功电流的
计算方式为I＝Irms*cos(θ)，其中Irms为根据采集的逆变电流得到的工作电流有效值，θ为
根据采集的逆变电压以及逆变电流得到逆变电压和逆变电流的相位差；
C、确定最佳工作频率点：在记录中找到最大有功电流对应的频率点，将该频率点作为
超声波发生器的最佳工作频率点。
2.根据权利要求1所述的超声波发生器工作频率点搜寻方法，其特征在于，在步骤A中
搜索范围下限为额定工作频率的80％至90％，搜索范围上限为额定工作频率的110％至
120％。
3.根据权利要求2所述的超声波发生器工作频率点搜寻方法，其特征在于，在步骤B中，
在增加步长频率工作时，只记录最大的有功电流以及其对应的超声波发生器的工作频率。
4.根据权利要求1或2或3所述的超声波发生器工作频率点搜寻方法，其特征在于，在步
骤B中，在超声波发生器按照搜索范围内的最小频率点进行初始工作后，延迟一段时间后采
集超声波发生器内的逆变电流以及逆变电压，在完成逆变电流和逆变电压的采集后进行增
加步长频率工作，步长频率的范围为10HZ到50HZ。
5.根据权利要求4所述的超声波发生器工作频率点搜寻方法，其特征在于，超声波发生
器还包括差分采样电路一(6)和差分采样电路二(7)，在步骤B中，电流的采集点位于匹配电
路(3)内，电压的采集点位于逆变电路(2)内，差分采样电路一(6)对电流采集点的电流进行
采集获得超声波发生器的逆变电流，差分采样电路二(7)对电压采集点的电压进行采集获
得超声波发生器中的逆变电压。
6.根据权利要求5所述的超声波发生器工作频率点搜寻方法，其特征在于，超声波发生
器还包括有效值计算器(8)，差分采样电路一(6)将采集的逆变电流输入到有效值计算器
(8)中计算得到工作电流有效值Irms并输出给控制芯片(5)。
7.根据权利要求6所述的超声波发生器工作频率点搜寻方法，其特征在于，超声波发生
器还包括鉴相器(9)，差分采样电路一(6)将采集的逆变电流输入到鉴相器(9)，差分采样电
路二(7)将采集的逆变电压输入到鉴相器(9)，鉴相器(9)计算出逆变电流与逆变电压的相
位差并输出给控制芯片(5)。
8.根据权利要求7所述的超声波发生器工作频率点搜寻方法，其特征在于，在全局搜索
确定最佳工作频率点后进行持续的局部搜索，将确定的最佳工作频率点增加一个步长频率
进行工作一次或减少一个步长频率进行工作一次，在增加一个步长频率进行工作一次后，
当有功电流增大时继续增加步长频率进行工作，直到有功电流减少时减少