28KHZ-40KHZ超声波换能器电路线路板扫频信号源采用以STM32F103单片机为核心,实现高精度锯齿波扫频.由于超声波电源换能器串联谐振频率在正常工作条件下波动不会超出3k Hz范围,为了节约开机扫频时间,设置扫频范围为4k Hz,扫描起点为28k Hz,扫频精度达到10Hz,100us扫描一个频率点.利用STM32单片机的高级定时器TIM1输出2路可调频调占空比的带死区时间互补PWM波,死区时间设置为110ns,通过定时器中断控制扫描速度,外部按键电路控制占空比.

28KHZ-40KHZ超声波换能器电路线路板在空间上,每个换能器的最佳谐振点是不相同的,如果工作在一个固定的频率点上,振板每个区域的振动强度是有很大区别的,一个固定的工作频率也使超声波在清洗液的传递中产生大量的驻波区域.在时间上,随着各种环境条件的变化,谐振点的变化也是非常明显的.总结:超声波清洗机工作在一个固定频率点有很大局限性,使清洗机的清洗效果大打折扣.通过让超声波发生器输出的工作频率点在一定范围内进行周期性的变化.

如以上的25KHz超声波,让超声波发生器的输出频率在23-28KHz 的范围内以30ms 为周期进行实时扫频.起到的效果是:第一, 清洗液中的驻波消失了,整个清洗槽空间内,声强变的更加均匀了,在相同的功率下声强更强了.第二, 在水位,温度,清洗物件等工作条件的变化时,清洗液中声强的稳定性得到了很大的改善,甚至在对清洗液进行剧烈搅动中也不会出现停振,或在搅动动作停止后的很短时间内就恢复了.五,结论:实时扫频技术大大改善了超声波清洗机的清洗效果.