CN103852621B - 一种超声波发生器工作电流读取方法及读取电路 - Google Patents
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Abstract
本发明一种超声波发生器工作电流读取方法及读取电路属于超声波发生器领域，一种超声波发生器工作电流读取电路包括超声波雾化换能片Y1、电感T1、MOS管Q1、滤波电路Z2、电阻R1、放大器或比较器U1及参考电压电路Z3,换能片一端与电感T1的1脚相连，另一端与电感T1的2脚相连，电感T1的3脚与MOS管的漏极相连，电阻R1一端与MOS管的源极相连，电阻R1另一端接地，滤波电路Z2的1脚与MOS管的源极相连，虑波电路Z2的2脚与放大器或比较器U1的一输入端相连，滤波电路Z2的3脚与地相连，放大器或比较器U1的另一输入端与参考电压V2相连。本发明成本低,电路简单，读取精度高。
Description
技术领域
本发明一种超声波发生器工作电流读取方法及读取电路属于超声波发生器领域，特别是涉及一种他激式的超声波发生器的工作电流读取方法及读取电路。
背景技术
日常生活中用于加湿、香熏、杀菌或装饰用的超声波雾化装置，能够将盛装在液体容器中的液体通过超声波发生器产生的超声波将液体雾化，从而实现其雾化功能。日常生活中还有应用于清洗及美容的超声波发生装置。传统超声波发生器由换能片及驱动电路组成，驱动电路分为他激式与自激式，现有的他激电路技术方案是：功率信号经线性放大后读来取其功率数据，其电路复杂，成本高。
发明内容
本发明的目的在于避免现有技术的不足之处，而提供一种成本低,电路简单，读取精度高的一种超声波发生器工作电流读取方法及读取电路。
本发明的目的是通过以下措施来达到的，一种超声波发生器工作电流读取方法，在超声波发生器的电路上任取一电阻R1，测量电阻R1的电压信号V1，设置参考电压V2，在固定长度的时间段内，超声波发生器在工作时电流流过一电阻R1的电压信号V1与参考电压V2进行比较，电压信号V1大于参考电压V2的时间为输出高电平时间TH，电压信号V1小于参考电压V2的时间为输出低电平时间TL，在固定长度的时间段内，当高电平时间TH的和与低电平时间TL的和相等时，超声波发生器工作时的电流就等于：V2/R1，当高电平时间TH的和大于低电平时间TL的和时，超声波发生器工作时的电流大于V2/R1，当高电平时间TH的和小于低电平时间TL的和时，超声波发生器工作时的电流小于V2/R1。
本发明的输出高电平时间TH可通过定期采样的方式来读取，输出低电平时间TL可通过定期采样的方式来读取。
本发明的输出高电平时间TH的和可通过定期采样的方式来读取并求和，输出低电平时间TL的和可通过定期采样的方式来读取并求和。
一种超声波发生器工作电流读取电路包括超声波雾化换能片Y1、电感T1、MOS管Q1、滤波电路Z2、电阻R1、放大器或比较器U1及参考电压电路Z3,换能片一端与电感T1的1脚相连，另一端与电感T1的2脚相连，电感T1的3脚与MOS管的漏极相连，电阻R1一端与MOS管的源极相连，电阻R1另一端接地，滤波电路Z2的1脚与MOS管的源极相连，虑波电路Z2的2脚与放大器或比较器U1的一输入端相连，滤波电路Z2的3脚与地相连，放大器或比较器U1的另一输入端与参考电压电路Z3的1脚相连，参考电压电路Z3的3脚与地相连，参考电压电路Z3的1脚提供参考电压V2。
电感T1可以是一个电感。
电感T1为一互感。
电感T1为一互感变压器。
滤波电路Z2由电阻及电容组成。
滤波电路Z2由电感及电容组成。
经实验研究发现，在输入给MOS管栅极的脉冲信号Vf的频率等于或接近超声波雾化换能片的谐振频率时，脉冲信号Vf经MOS管及电感T1的放大并产生一高频及高压的驱动电压波形来驱动超声波雾化换能片工作，电路的工作电流流过R1并在R1上产生一电压信号，此电压信号经滤波电路的处理与某一参考电压V2经行比较，在某个固定长度的时间段内，流过电阻R1的电压信号与某一参考电压V2比较后输出的高电平时间TH的和与低电平时间TL的和的比可反应超声波发生器工作时电流的大小，当高电平时间TH的和与低电平时间TL的和相等时，超声波发生器工作时的电流就等于：V2/R1。当高电平时间TH的和大于低电平时间TL的和时，超声波发生器工作时的电流大于V2/R1。当高电平时间TH的和小于低电平时间TL的和时，超声波发生器工作时的电流小于V2/R1。当电流不等于：V2/R1或超过某个区间范围时，通过调整MOS管的驱动信号Vf的占空比或是其他参数来调整流经MOS管的电流的大小。
本发明成本低,电路简单，读取精度高。
附图说明
附图1是本发明的一种超声波发生器工作电流读取电路示意图。
附图2是本发明的一种电感T1实现方式1的示意图。
附图3是本发明的一种电感T1实现方式2的示意图。
附图4是本发明的一种电感T1实现方式3的示意图。
附图5是本发明的一种电感T1实现方式4的示意图。
附图6是本发明的一种滤波电路Z2的示意图。
附图7是本发明的一种滤波电路Z2的具体示意图。
附图8是本发明的放大器或比较器U1输出电压波形V3的示意图。
附图9是本发明的一种参考电压电路Z3的示意图。
附图10是本发明的一种参考电压电路Z3的具体示意图。
下面结合附图和实施例对本发明专利进一步说明。
图中：换能片Y1、电感T1、MOS管Q1、滤波电路Z2、电阻R1、放大器U1、参考电压V2、电阻R2、电容C1、电感L3、电阻R3、电阻R4、电阻R5、稳压二极管Z1。
如附图1所示，一种超声波发生器工作电流读取方法，在超声波发生器的电路上任取一电阻R1，测量电阻R1的电压信号V1，设置参考电压V2，在固定长度的时间段内，超声波发生器在工作时电流流过一电阻R1的电压信号V1与参考电压V2进行比较，电压信号V1大于参考电压V2的时间为输出高电平时间TH，电压信号V1小于参考电压V2的时间为输出低电平时间TL，在固定长度的时间段内，当高电平时间TH的和与低电平时间TL的和相等时，超声波发生器工作时的电流就等于：V2/R1，当高电平时间TH的和大于低电平时间TL的和时，超声波发生器工作时的电流大于V2/R1，当高电平时间TH的和小于低电平时间TL的和时，超声波发生器工作时的电流小于V2/R1。输出高电平时间TH可通过定期采样的方式来读取，输出低电平时间TL可通过定期采样的方式来读取。输出高电平时间TH的和可通过定期采样的方式来读取并求和。输出低电平时间TL的和可通过定期采样的方式来读取并求和。
超声波发生器工作电流读取电路包括由超声波雾化换能片Y1、电感T1、MOS管Q1、滤波电路Z2、电阻R1、放大器或比较器U1及参考电压电路Z3组成,换能片一端与电感T1的1脚相连，另一端与电感T1的2脚相连，电感T1的3脚与MOS管的漏极相连，电阻R1一端与MOS管的源极相连，另一端接地，滤波电路Z2的1脚与MOS管的源极相连，虑波电路Z2的2脚与放大器或比较器U1的输入端正极相连，滤波电路Z2的3脚与地相连，放大器或比较器U1的另一输入端与参考电压电路Z3的1脚相连，参考电压电路Z3的3脚与地相连，参考电压电路Z3的1脚提供参考电压V2。
在输入给MOS管栅极的脉冲信号的频率等于或接近超声波雾化换能片的谐振频率时，脉冲信号经MOS管及电感T1的放大并产生一高频及高压的驱动电压波形来驱动超声波雾化换能片工作，电路的工作电流流过R1并在R1上产生一电压信号V1，此电压信号V1经滤波电路Z2的滤波作用，传递到U1放大器的输入端正极，并与U1另一输入端负极的参考电压V2经行比较，在U1的输出端输出一高电平或是低电平信号V3，如附图8，在固定长度的时间段内，当高电平TH的时间和与低电平TL的时间和相等时，流经MOS管的电流就等于：V2/R1，当高电平TH的时间和大于低电平TL的时间和时,电流就大于：V2/R1，当高电平TH的时间和小于低电平TL的时间和时,电流就小于：V2/R1。当电流不等于：V2/R1或超过某个区间范围时，通过调整MOS管的驱动信号Vf的占空比或是其他参数来调整流经MOS管的电流的大小。本发明专利的具体实施方案之一是：R1=0.3欧姆，V2=0.27V流过R1的电流理论计算为：0.9安培，实际应用中电流精度可控制在：0.9安培±1%的精度范围内。
如附图2所示一种T1电感，电感T1为一电感，一端为T1的1脚，另一端为T1的2、3脚。
如附图3所示一种T1电感，电感T1为一互感，一端为T1的1脚，另一端为T1的2，中芯凑头为2脚。
如附图4所示一种T1电感，电感T1为一互感，一端为T1的1脚，另一端为T1的3，中芯凑头为3脚。
如附图5所示一种T1电感，电感T1为一互电感变压器，互感变压器的一个电感的两端分别为电感T1的1脚及3脚，互感变压器的一个电感的两端一端为电感T1的2脚，另一端接一直流电平，可以是电源的地也可以是电源的正极。
如附图6所示一种滤波电路Z2，Z2由电阻R2及电容C1组成，R2一端为Z2的1脚，R2的另一端为Z2的2脚，C1的一端与Z2的2脚相连，C1的另一端为Z2的3脚。
如附图7所示一种滤波电路Z2，Z2由电感L3及C1组成，L3一端为Z2的1脚，L3的另一端为Z2的2脚，C1的一端与Z2的2脚相连，C1的另一端为Z2的3脚。
如附图8，在固定长度的时间段内，当高电平TH的时间和与低电平TL的时间和相等时，流经MOS管的电流就等于：V2/R1，当高电平TH的时间和大于低电平TL的时间和时,电流就大于：V2/R1，当高电平TH的时间和小于低电平TL的时间和时,电流就小于：V2/R1。当电流不等于：V2/R1时，通过调整MOS管的驱动信号的占空比或是其他参数来调整流经MOS管的电流的大小。
如附图9所示一种参考电压电路Z3，Z3由电阻R3及电阻R4组成，R4一端为Z3的2脚，R4的另一端与R3相连为Z3的1脚，R3的另一端与Z3的3脚相连。
如附图10所示一种参考电压电路Z3，Z3由电阻R5及稳压二极管ZD1组成，R5一端为Z3的2脚，R5的另一端与ZD1正极相连为Z3的1脚，ZD1的另一端与Z3的3脚相连。
Claims (6)
1.一种超声波发生器工作电流读取方法，其特征是：在超声波发生器工作电流读取电路上任取一电阻R1，测量电阻R1的电压信号V1，设置参考电压V2，在固定长度的时间段内，超声波发生器在工作时电流流过一电阻R1的电压信号V1与参考电压V2进行比较，电压信号V1大于参考电压V2的时间为输出高电平时间TH，电压信号V1小于参考电压V2的时间为输出低电平时间TL，在固定长度的时间段内，当高电平时间TH的和与低电平时间TL的和相等时，超声波发生器工作时的电流就等于：V2/R1，当高电平时间TH的和大于低电平时间TL的和时，超声波发生器工作时的电流大于V2/R1，当高电平时间TH的和小于低电平时间TL的和时，超声波发生器工作时的电流小于V2/R1；
输出高电平时间TH的和是通过定期采样的方式来读取并求和，输出低电平时间TL的和也是通过定期采样的方式来读取并求和；
所述超声波发生器工作电流读取电路包括超声波雾化换能片Y1、电感T1、MOS管Q1、滤波电路Z2、电阻R1、放大器或比较器U1及参考电压电路Z3，换能片一端与电感T1的1脚相连，另一端与电感T1的2脚相连，电感T1的3脚与MOS管的漏极相连，电阻R1一端与MOS管的源极相连，电阻R1另一端接地，滤波电路Z2的1脚与MOS管的源极相连，滤波电路Z2的2脚与放大器或比较器U1的一输入端相连，滤波电路Z2的3脚与地相连，放大器或比较器U1的另一输入端与参考电压电路Z3的1脚相连，参考电压电路Z3的3脚与地相连，参考电压电路Z3的1脚提供参考电压V2；电感T1是一个电感，一端是电感T1的1脚，另一端是电感T1的2脚及3脚；或者电感T1为一电感，一端为T1的1脚，另一端为T1的2脚，中芯抽头为T1的3脚；或者电感T1为一互感器，其一个电感的两端分别为电感T1的1脚及3脚，另一个电感的两端一端为电感T1的2脚，另一端接一直流电平。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是：换能片Y1串联一电容，一端与电感T1的2脚相连，另一端与电感T1的1脚相连，也与地线相连。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征是：滤波电路Z2由电阻R2及电容C1组成，R2一端为Z2的1脚，R2的另一端为Z2的2脚，C1的一端与Z2的2脚相连，C1的另一端为Z2的3脚；或者是滤波电路Z2由电感L3及电容C1组成，L3一端为Z2的1脚，L3的另一端为Z2的2脚，C1的一端与Z2的2脚相连，C1的另一端为Z2的3脚。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征是：滤波电路Z2省去不用。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征是：参考电压电路Z3，Z3由电阻R3及电阻R4组成，R4一端为Z3的2脚，R4的另一端与R3相连为Z3的1脚，R3的另一端与Z3的3脚相连。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征是：参考电压电路Z3，Z3由电阻R5及稳压二极管ZD1组成，R5一端为Z3的2脚，R5的另一端与ZD1正极相连为Z3的1脚，ZD1的另一端与Z3的3脚相连。
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