文档名：不同负载下液化换能器动态电阻特性研究
摘要：针对液化超声中超声振子在不同负载下工作导致的换能器发热不同,进而影响换能器工作效率和使用寿命问题,从理论和实验方面研究了工作在串联谐振点的换能器在不同负载环境下的动态电阻变化和发热特性.研究获得了不同液体负载条件如不同液体温度、液体黏稠度、浸入深度、液体密度等下,换能器的动态电阻变化与换能器发热量的映射关系.针对串联谐振频率下的换能器,通过理论计算得到了动态电阻与电压电流关系.针对阻抗分析仪驱动功率较低,不能准确测试换能器有载时的动态电阻变化趋势的缺点,设计了一种测试换能器有载时的动态电阻变化趋势的方案.基于频率追踪芯片实现了频率追踪电路,保证了超声换能器工作频率始终处于换能器串联谐振点.本研究可为提升工作在复杂负载环境下的超声电源可靠性提供参考.
Abstract：Fortheproblemofdifferentheatgenerationofthetransducercausedbytheoperationoftheultrasonicvibratorunderdifferentloadsinliquefiedultrasound,thedynamicresistancechangeandheatgenerationofthetransducerworkinginseriesresonantfrequencyunderdifferentloadenvironmentsarestudiedfromtheoreticalandexperimentalaspects.Themappingrelationshipbetweenthedynamicresistancechangeandtheheatgenerationofthetransducerinthetransducerequivalentcircuitmodelisobtainedfordifferentliquidloadvariationssuchasliquidtemperature,liquidviscosity,immersiondepth,liquiddensity,etc.Forthetransduceratseriesresonantfrequen-cy,thedynamicresistanceversusvoltageandcurrentisobtainedbytheoreticalcalculation.Inviewofthedrawbackthattheimpedanceanalyzerhaslowdrivingpowerandcannotaccuratelytestthedynamicresistancechangetrendwhenthetransducerisloaded,aschemeisdesignedtotestthedynamicresistancechangetrendwhenthetransducerisloaded.Aseriesresonantpointfrequencytrackingcircuitbasedonfrequency-trackingchipisimplementedtoensurethattheultrasonicpoweroutputfrequencyisalwaysatthetransducerseriesresonantpoint.Thisresearchcanprovideareferenceforimprovingreliabilityofultrasonicpowerworkingincomplexloadenvironment.
作者：陈遥 郭南翔 刘超然 杨伟煌 王焕泽 罗锡棋 岳晨曦 董林玺 Author：CHENYao GUONanxiang LIUChaoran YANGWeihuang WANGHuanze LUOXiqi YUEChenxi DONGLinxi
作者单位：杭州电子科技大学电子信息学院智能微传感器与微系统教育部工程中心,浙江杭州310018;浙江宏振智能芯片有限公司,浙江湖州313200杭州电子科技大学电子信息学院智能微传感器与微系统教育部工程中心,浙江杭州310018
刊名：传感技术学报
Journal：ChineseJournalofSensorsandActuators
年，卷(期)：2024, 37(1)
分类号：TB559TB552
关键词：超声换能器 液体负载环境 换能器发热 动态电阻 频率跟踪方案
Keywords：ultrasonictransducer liquidloadenvironment transducerheat dynamicresistance frequencytrackingscheme
机标分类号：
在线出版日期：2024年3月6日
基金项目：国家重点研发计划，国家自然科学基金，国家自然科学基金，浙江省级人才项目不同负载下液化换能器动态电阻特性研究[
期刊论文] 传感技术学报--2024, 37(1)陈遥 郭南翔 刘超然 杨伟煌 王焕泽 罗锡棋 岳晨曦 董林玺针对液化超声中超声振子在不同负载下工作导致的换能器发热不同,进而影响换能器工作效率和使用寿命问题,从理论和实验方面研究了工作在串联谐振点的换能器在不同负载环境下的动态电阻变化和发热特性.研究获得了不同液体...参考文献和引证文献
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