基于A(yíng)VR與DDS技術(shù)的超聲波電源研制

本超聲波電源采用了兩種鎖相式頻率跟蹤方式，即零相位跟蹤和定相位跟蹤。定相位跟蹤由零相位跟蹤通過(guò)對電壓反饋串接移相電路實(shí)現。
2.2.2 最大電流法跟蹤方法
串聯(lián)諧振時(shí)，換能器電流具有最大值；并聯(lián)諧振時(shí)，其電流具有最小值 [7]，因此根據電流反饋實(shí)現頻率跟蹤是一種有效的辦法。最大電流跟蹤的原理是，在一定區間上，通過(guò)改變頻率，找到工作電流的最大值或最小值，即可跟蹤到換能器的串聯(lián)或并聯(lián)諧振頻率。本系統通過(guò)采樣電阻從換能器兩端采集的電流信號，經(jīng)過(guò)真有效值檢測電路送至單片機，單片機通過(guò)改變頻率來(lái)搜索電流的最大值或最小值實(shí)現頻率跟蹤。
2.3 振幅控制

超聲系統實(shí)際工作過(guò)程中，機械負載是經(jīng)常變化的，造成換能器的諧振頻率產(chǎn)生變化，從而使輸出振幅與功率不穩定。此外，當變幅桿從有載變?yōu)榭蛰d (或空載變?yōu)橛休d ) 時(shí)，機械阻抗急劇變小(或大)，這種往復變化導致超聲波電源和換能器極易受損，且嚴重影響工作界面超聲振幅的穩定性。本超聲電源采用三種方案控制換能器的振幅輸出，即恒壓控制，恒流控制，恒功率控制。實(shí)現方法是：將電壓、電流信號反饋并經(jīng)過(guò)真有效值電路，再輸入單片機后進(jìn)行采集，根據二者的有效值改變輸出電壓，從而實(shí)現恒定電壓、電流與功率的輸出。

2.4 上位機軟件系統
采用 Visual Basic編寫(xiě)上位機軟件，包括通信控制和功能實(shí)現兩個(gè)模塊。通信控制模塊實(shí)現與超聲板的通信，功能實(shí)現模塊實(shí)現對超聲的各參數和功能的控制。功能實(shí)現模塊通過(guò)對超聲板的底層驅動(dòng)函數的調用實(shí)現了波形發(fā)生、頻率跟蹤、焊接控制、換能器老化等功能。波形發(fā)生功能實(shí)現了對換能器的可控掃頻，并顯示掃描曲線(xiàn)。頻率跟蹤功能可以設置頻率跟蹤的各參數，如跟蹤精度、跟蹤方式。焊接控制用于設置超聲焊接中的一、二、三、四焊焊接的各參數頻率跟蹤方式。換能器老化用于實(shí)現對換能器可控老化，包括恒壓老化、恒流老化、恒功率老化及變功率老化等。界面如圖 4所示。

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