CN114460369A - 超声波产品负载特性显示电路、方法、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种超声波产品负载特性显示电路、方法、设备及存储介质，该电路包括采样电路，用于采样超声波产品的电源输出的电压信号和电流信号；放大电路，用于对电压信号和电流信号进行放大处理；预处理电路，用于对放大后的电压信号和电流信号进行去噪和整形处理；鉴相电路，用于对比电压信号和电流信号的相位，输出相位差信号；处理器，用于对电压信号、电流信号和相位差信号进行处理，得到超声波产品的阻抗数据、电源电压数据和电源相位差数据；传输电路，用于将阻抗数据、电源电压数据和电源相位差数据传输给显示器显示。该电路能大大降低超声波产品的安装调试难度，有利于提高安装效率和质量。本申请可广泛应用于超声波产品技术领域内。

Description

超声波产品负载特性显示电路、方法、设备及存储介质

技术领域

本申请涉及超声波产品技术领域，尤其是一种超声波产品负载特性显示电路、方法、设备及存储介质。

背景技术

超声波产品是利用压电陶瓷的压电效应，将高频率的交流电能转换成机械能，带动负载做超声振动，从而用于超声加工、超声焊接等领域的设备。相关技术中，由于超声波产品的压电效应特性相当复杂，随着加在其两端的电压频率不同，压电陶瓷会出现感性容性交替变化的情况，这种变化参数与陶瓷的晶粒结构、形状大小、退火程度、装配压力、负载压力以及表面质量等都有很大的关联。而超声波产品往往结构复杂，特性多变，不同类型、不同批次的产品特性千差万别，即使同一批次生产的产品也会由于生产过程中各种各样的问题导致特性有所偏差。

超声波产品的特性，在生产过程中可以通过专业的阻抗分析仪来检测，但是，实际使用中，尤其是产品装机和调试的时候，没有专业的测试设备，只能通过观察实际加工效果来进行安装和调试。安装人员一边需要调整超声波产品的状态，一边又要调整机台设备的状态，想要达到较好的负载加工效果，只能凭借调试经验和对设备效果的反复尝试来调整，这种调试往往是比较复杂且低效的，如安装压力不当、选取参数不当、产品松动、产品振裂等一些细节没处理好，在调试过程中也很难找到问题所在，导致产品不能正常工作。

综上，相关技术存在的问题亟需得到解决。

发明内容

本申请的目的在于至少一定程度上解决相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本申请实施例的一个目的在于提供一种超声波产品负载特性显示电路、方法、设备及存储介质。

为了达到上述技术目的，本申请实施例所采取的技术方案包括：

一方面，本申请实施例提供了一种超声波产品负载特性显示电路，包括：

采样电路，用于采样超声波产品的电源输出的电压信号和电流信号；

放大电路，用于对所述电压信号和所述电流信号进行放大处理；

预处理电路，用于对放大后的电压信号和电流信号进行去噪和整形处理；

鉴相电路，用于对比所述电压信号和所述电流信号的相位，输出相位差信号；

处理器，用于对所述电压信号、所述电流信号和所述相位差信号进行处理，得到所述超声波产品的阻抗数据、电源电压数据和电源相位差数据；

传输电路，用于将所述阻抗数据、所述电源电压数据和所述电源相位差数据传输给显示器；

显示器，用于显示所述阻抗数据、所述电源电压数据和所述电源相位差数据随电源输出频率变化的曲线。

另外，根据本申请上述实施例的一种超声波产品负载特性显示电路，还可以具有以下附加的技术特征：

进一步地，在本申请的一个实施例中，所述预处理电路包括滤波电路、有效值电路和比较电路。

进一步地，在本申请的一个实施例中，所述有效值电路包括有集成运放ADTL082ARZ芯片、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻和第十八电阻；

电流信号通过所述第十五电阻连接至所述集成运放ADTL082ARZ芯片的第二引脚，所述第一二极管的正极端连接至所述集成运放ADTL082ARZ芯片的第一引脚，所述第一二极管的负极端输出处理后的电流信号，所述第十三电阻的一端连接所述集成运放ADTL082ARZ芯片的第二引脚，所述第十三电阻的另一端连接所述第一二极管的负极端，所述第三二极管的正极端连接所述集成运放ADTL082ARZ芯片的第二引脚，所述第三二极管的负极端连接所述集成运放ADTL082ARZ芯片的第一引脚，所述集成运放ADTL082ARZ芯片的第三引脚通过所述第十七电阻接地，所述集成运放ADTL082ARZ芯片的第四引脚和第五引脚接地；电压信号通过所述第十六电阻连接至所述集成运放ADTL082ARZ芯片的第六引脚，所述第二二极管的正极端连接至所述集成运放ADTL082ARZ芯片的第七引脚，所述第二二极管的负极端输出处理后的电压信号，所述第十四电阻的一端连接所述集成运放ADTL082ARZ芯片的第六引脚，所述第十四电阻的另一端连接所述第二二极管的负极端，所述第四二极管的正极端连接所述集成运放ADTL082ARZ芯片的第六引脚，所述第四二极管的负极端连接所述集成运放ADTL082ARZ芯片的第七引脚，所述集成运放ADTL082ARZ芯片的第五引脚通过所述第十八电阻接地，所述集成运放ADTL082ARZ芯片的第八引脚连接至电源。

另一方面，本申请实施例提供一种超声波产品负载特性显示方法，用于通过前述的显示电路显示超声波产品的负载特性，所述方法包括以下步骤：

获取超声波产品的电源的输出周期；

根据鉴相电路输出的相位差信号，确定所述电源输出的电压信号和电流信号的相位时间差值；

根据所述相位时间差值和所述输出周期的比值，得到电源相位差数据；

在不同的电源输出频率的条件下，采集多组电源相位差数据；

以电源输出频率为横坐标，以电源相位差数据为纵坐标在平面中确定多个电源相位差坐标点，连接各个所述电源相位差坐标点得到并显示电源相位差数据随电源输出频率变化的曲线。

另外，根据本申请上述实施例的一种超声波产品负载特性显示方法，还可以具有以下附加的技术特征：

进一步地，在本申请的一个实施例中，获取采样电路的采样周期；

根据所述采样周期和所述输出周期，确定目标采样个数；所述目标采样个数大于或者等于所述输出周期和所述采样周期的比值。

进一步地，在本申请的一个实施例中，从采样得到的信号中选取连续的目标处理个数的目标电压信号；所述目标处理个数等于所述输出周期和所述采样周期的比值；

根据所述目标电压信号计算得到电压有效值，将所述电压有效值确定为电源电压数据；

在不同的电源输出频率的条件下，采集多组电源电压数据；

以电源输出频率为横坐标，以电源电压数据为纵坐标在平面中确定多个电源电压坐标点，连接各个所述电源电压坐标点得到并显示电源电压数据随电源输出频率变化的曲线。

进一步地，在本申请的一个实施例中，所述方法还包括：

从采样得到的信号中选取连续的目标处理个数的目标电压信号和目标电流信号；所述目标处理个数等于所述输出周期和所述采样周期的比值；

根据所述目标电压信号计算得到电压有效值，根据所述目标电流信号计算得到电流有效值；

根据所述电压有效值和所述电流有效值的比值，得到阻抗数据；

在不同的电源输出频率的条件下，采集多组阻抗数据；

以电源输出频率为横坐标，以阻抗数据为纵坐标在平面中确定多个阻抗坐标点，连接各个所述阻抗坐标点得到并显示阻抗数据随电源输出频率变化的曲线。

进一步地，在本申请的一个实施例中，所述得到阻抗数据的步骤之后，还包括：

对得到的阻抗数据进行归一化处理。

另一方面，本申请实施例提供了一种计算机设备，包括：

至少一个处理器；

至少一个存储器，用于存储至少一个程序；

当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行时，使得所述至少一个处理器实现上述的超声波产品负载特性显示方法。

另一方面，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其中存储有处理器可执行的程序，上述处理器可执行的程序在由处理器执行时用于实现上述的超声波产品负载特性显示方法。

本申请的优点和有益效果将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到：

本申请实施例所公开的一种超声波产品负载特性显示电路，包括：采样电路，用于采样超声波产品的电源输出的电压信号和电流信号；放大电路，用于对所述电压信号和所述电流信号进行放大处理；预处理电路，用于对放大后的电压信号和电流信号进行去噪和整形处理；鉴相电路，用于对比所述电压信号和所述电流信号的相位，输出相位差信号；处理器，用于对所述电压信号、所述电流信号和所述相位差信号进行处理，得到所述超声波产品的阻抗数据、电源电压数据和电源相位差数据；传输电路，用于将所述阻抗数据、所述电源电压数据和所述电源相位差数据传输给显示器；显示器，用于显示所述阻抗数据、所述电源电压数据和所述电源相位差数据随电源输出频率变化的曲线。该电路结构简单，成本较低，能大大降低超声波产品的安装调试难度，有利于提高安装效率和质量。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或者现有技术中的技术方案，下面对本申请实施例或者现有技术中的相关技术方案附图作以下介绍，应当理解的是，下面介绍中的附图仅仅为了方便清晰表述本发明的技术方案中的部分实施例，对于本领域的技术人员来说，在无需付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获取到其他附图。

图1为本申请实施例中提供的一种超声波产品负载特性显示电路的放大电路示意图；

图2为本申请实施例中提供的一种超声波产品负载特性显示电路的滤波电路示意图；

图3为本申请实施例中提供的一种超声波产品负载特性显示电路的有效值电路示意图；

图4为本申请实施例中提供的一种超声波产品负载特性显示电路的比较电路示意图；

图5为本申请实施例中提供的一种超声波产品负载特性显示电路的鉴相电路示意图；

图6为本申请实施例中提供的一种超声波产品负载特性显示方法的流程示意图；

图7为本申请实施例中提供的一种计算机设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体的实施例对本申请进行进一步的说明。所描述的实施例不应视为对本申请的限制，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在以下的描述中，涉及到“一些实施例”，其描述了所有可能实施例的子集，但是可以理解，“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突的情况下相互结合。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本申请实施例的目的，不是旨在限制本申请。

超声波产品是利用压电陶瓷的压电效应，将高频率的交流电能转换成机械能，带动负载做超声振动，从而用于超声加工、超声焊接等领域的设备。相关技术中，由于超声波产品的压电效应特性相当复杂，随着加在其两端的电压频率不同，压电陶瓷会出现感性容性交替变化的情况。超声波产品的特性，在生产过程中可以通过专业的阻抗分析仪来检测，但是，实际使用中，尤其是产品装机和调试的时候，没有专业的测试设备，只能通过观察实际加工效果来进行安装和调试。安装人员一边需要调整超声波产品的状态，一边又要调整机台设备的状态，想要达到较好的负载加工效果，只能凭借调试经验和对设备效果的反复尝试来调整，这种调试往往是比较复杂且低效的，如安装压力不当、选取参数不当、产品松动、产品振裂等一些细节没处理好，在调试过程中也很难找到问题所在，导致产品不能正常工作。因此，超声波产品往往安装调试困难，需要相当丰富的安装调试经验。

有鉴于此，本申请实施例中提供一种超声波产品负载特性显示电路、方法、设备及存储介质，利用该电路，可将超声波产品的负载特性转化为数据显示出来，通过简单的一些硬件和软件的配合，对超声波产品的电源输出的电压、电流信号进行采样，然后通过程序算法对采样数据进行处理，可以以特定的规则做成曲线显示在屏幕上。

基于本申请实施例中提供的电路和方法，有了超声波产品的负载特性曲线，实际调试过程中，安装人员可边调试边观察超声波产品的特性和状态，从而快速判断超声波产品的问题所在，针对问题点进行调整。比如，当超声波产品的相位和阻抗出现严重震荡，说明很可能是产品松动；超声波产品的电压曲线幅度变低，说明压力过大，曲线中间跌落，说明负载出现了列纹，曲线没有起伏，说明电箱没有正常输出。因此，通过使用本申请实施例中的方法，能大大降低超声波产品的安装调试难度，有利于提高安装效率和质量。

下面，首先对本申请实施例中的超声波产品负载特性显示电路进行解释和说明。

本申请实施例中，超声波产品负载特性显示电路主要包括：

采样电路，用于采样超声波产品的电源输出的电压信号和电流信号；

具体地，采样电路中可以包括有电流互感器和分压电阻，基于电流互感器可以采样得到超声波产品的电源输出的电流信号，进而可以使用分压电阻计算采样得到电源输出的电压信号。

放大电路，用于对所述电压信号和所述电流信号进行放大处理；

参照图1，本申请实施例中，放大电路可以采用集成运放ADTL082ARZ芯片结合电阻搭建成减法运算电路，该电路能将采样电路得到的电压信号和电流信号进行差分放大，得到要求伏值的电压信号和电流信号，以供后续处理使用。本申请实施例中使用了放大电路，因此能采样极小的电压信号和电流信号，故而，采样电阻可以仅使用小功率的贴片电阻就能满足要求，相较于常规需要大功率电阻采样的方式，可以使得电路的结构更加紧凑，参数调节更为方便。并且，本申请实施例中的放大电路具有差分的输入方式，可有效使强电和弱电的地分开，防止强电和弱电干扰。

预处理电路，用于对放大后的电压信号和电流信号进行去噪和整形处理；

在一些更具体的实施例中，本申请的预处理电路可以包括滤波电路、有效值电路和比较电路。请参照图2，本申请实施例中，滤波电路可以采用集成运放ADTL082ARZ芯片结合电阻、电容搭建成有源滤波电路，该电路可以对放大电路放大得到的电压信号和电流信号进行滤波，得到规则的电压电流信号。本申请实施例中，使用了上述的滤波电路，能有效防止高频干扰和抖动，且电路参数调节简单，调节范围较广。

参照图3，本申请实施例中，有效值电路可以采用集成运放ADTL082ARZ芯片结合电阻和二极管搭建成精密整流电路，具体地，有效值电路包括有集成运放ADTL082ARZ芯片、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻和第十八电阻；其中，电流信号通过第十五电阻连接至集成运放ADTL082ARZ芯片的第二引脚，第一二极管的正极端连接至集成运放ADTL082ARZ芯片的第一引脚，第一二极管的负极端输出处理后的电流信号，第十三电阻的一端连接集成运放ADTL082ARZ芯片的第二引脚，第十三电阻的另一端连接第一二极管的负极端，第三二极管的正极端连接集成运放ADTL082ARZ芯片的第二引脚，第三二极管的负极端连接集成运放ADTL082ARZ芯片的第一引脚，集成运放ADTL082ARZ芯片的第三引脚通过第十七电阻接地，集成运放ADTL082ARZ芯片的第四引脚和第五引脚接地；电压信号通过第十六电阻连接至集成运放ADTL082ARZ芯片的第六引脚，第二二极管的正极端连接至集成运放ADTL082ARZ芯片的第七引脚，第二二极管的负极端输出处理后的电压信号，第十四电阻的一端连接集成运放ADTL082ARZ芯片的第六引脚，第十四电阻的另一端连接第二二极管的负极端，第四二极管的正极端连接集成运放ADTL082ARZ芯片的第六引脚，第四二极管的负极端连接集成运放ADTL082ARZ芯片的第七引脚，集成运放ADTL082ARZ芯片的第五引脚通过第十八电阻接地，集成运放ADTL082ARZ芯片的第八引脚连接至电源。这种电路能有效的将正弦电压电流的负半轴去掉，并且去掉部分能保证一直保持0电位而没有常规整流电路的管压降，能将滤波电路得到的电压信号和电流信号转换成0-3.3V的正电压信号，方便进行数据处理。并且，由于运放的牵制作用，这种电路能避免普通二极管整流电路存在的0.7V管压降的问题，可以保证整流部分的电位为0，同时相对于常规的将电压抬升1.65V的采样方式，这种取半波的方式能够保持0-3.3V的有效取值，量程是常规抬升电压方式的两倍，即采样范围扩大一倍。

参照图4，本申请实施例中，比较电路可以采用比较器AD790JRZ芯片结合电阻和二极管搭建成过零比较电路，图4中以电压信号的处理为例，该电路可以得到接近方波的电压信号，再通过斯密特触发器NL17SZ17DFT2G对这电压信号进行整形，即可得到标准的电压电流方波信号，电流信号对应的电路和处理原理类似，在此不再赘述。

鉴相电路，用于对比所述电压信号和所述电流信号的相位，输出相位差信号；

参照图5，本申请实施例中，鉴相电路可以采用异或门SN74LVC1G86DBVT芯片对电压信号和电流信号的方波进行比较，得到电压、电流不相同的部分，即电压信号和电流信号的相位差信号，波形的宽度代表了相位差的具体值；同时，通过触发器74LVC2G74DCUR芯片对电压信号和电流信号的方波信号进行对比，当电压信号超前电流信号时，会得到高电平的电压超前Q信号；反之，当电流信号超前电压信号时，得到高电平的电流超前Q-信号。然后，通过与门SN74LVC1G08DBVR芯片将相位差信号和超前信号进行对比，当电压信号超前电流信号时，由ECAP1输出相位差信号，当电流信号超前电压信号时，由ECAP2输出相位差信号。

处理器，用于对所述电压信号、所述电流信号和所述相位差信号进行处理，得到所述超声波产品的阻抗数据、电源电压数据和电源相位差数据；

传输电路，用于将所述阻抗数据、所述电源电压数据和所述电源相位差数据传输给显示器；

显示器，用于显示所述阻抗数据、所述电源电压数据和所述电源相位差数据。

本申请实施例中，处理器用于对电压信号和电流信号进行处理，得到超声波产品的阻抗数据和电源电压数据，还用于对相位差信号进行处理，得到电源相位差数据。本申请实施例中的处理器可以由包括MCU单片机、FPGA、CPLD、DSP、ARM等在内的任一种或多种处理器芯片构成，传输电路可以是硬件或者通信传输电路，显示器可以包括有显示屏等设备。处理器中具体的数据处理过程将在后续的方法实施例中介绍，在此不再赘述。

可以理解的是，本申请实施例中的超声波产品负载特性显示电路，由一些基础的运放器件、电阻、电容、二极管以及简单的逻辑电路构成，整体可以均采用常规且廉价的器件，因此实现成本很低，对器件的性能要求较低。使用该电路能大大降低超声波产品的安装调试难度，有利于提高安装效率和质量。

参照图6，图6是本申请实施例中提供的一种超声波产品负载特性显示方法的流程示意图，该超声波产品负载特性显示方法可以配置在终端设备中，该终端设备可以包括电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、智能语音交互设备、智能电源设备或者车载终端中的任意一种或者多种，本申请对此不作限制。参照图6，该超声波产品负载特性显示方法包括但不限于：

步骤110、获取超声波产品的电源的输出周期；

步骤120、根据鉴相电路输出的相位差信号，确定所述电源输出的电压信号和电流信号的相位时间差值；

步骤130、根据所述相位时间差值和所述输出周期的比值，得到电源相位差数据；

本申请实施例中，在根据相位差信号计算相位差数据时，可以首先获取超声波产品的电源的输出周期。具体地，一般超声波电源是纯数字电源，可直接获取得到其输出电压电流的准确频率f，根据频率f可以确定一个电源输出周期的总时间T_总＝1/f。

接着，可以通过检测鉴相电路的两个信号端口哪个有信号，从而可以判断出是电压信号超前电流信号还是电流信号超前电压信号，然后，可以以固定时间进行计数，当检测到鉴相电路输出信号的上升沿时，记录此时的数值M1，当检测到鉴相电路输出信号的下降沿时，记录此时的数值M2，计算M2和M1的差值再乘以计数的固定时间就是相位差信号的时间宽度，再除以电源输出周期的总时间T总，然后乘以360度就得到了产品的电源相位差数据。

步骤140、在不同的电源输出频率的条件下，采集多组电源相位差数据；

步骤150、以电源输出频率为横坐标，以电源相位差数据为纵坐标在平面中确定多个电源相位差坐标点，连接各个所述电源相位差坐标点得到并显示电源相位差数据随电源输出频率变化的曲线。

本申请实施例中，在对数据进行显示时，可以对超声波产品施加不同的频率的输出信号，获取处理得到的电源相位差数据，以电源输出频率的大小为横坐标，以电源相位差数据为纵坐标，得到多个数据对应的坐标点，可以记为电源电压坐标点，连接各个电源电压坐标点，便可以形成电源电压数据随电源输出频率变化的特性曲线。

在一些实施例中，本申请的显示方法还包括以下步骤：

获取采样电路的采样周期；

根据所述采样周期和所述输出周期，确定目标采样个数；所述目标采样个数大于或者等于所述输出周期和所述采样周期的比值。

本申请实施例中，为了更好地衡量超声波产品电源输出的情况，需要明确采样点的个数，即采样点的个数不能过少，否则可能会出现采样不完全、不准确的问题。因此，本申请实施例中，可以首先确定采样电路的采样周期，即多久采集一次数据，采样周期可以记为T_采。由此，可以计算出电压信号和电流信号一整个周期需要采样的数据个数X＝T_总/T_采，设定采样Y个数据，Y记为目标采样个数，则需要要求不管频率如果变化，Y都大于或者等于X，如此，采样的数据完整经过了一个输出周期，能够较为准确地反映出电源输出的情况。

在一些实施例中，本申请的显示方法还包括以下步骤：

从采样得到的信号中选取连续的目标处理个数的目标电压信号；所述目标处理个数等于所述输出周期和所述采样周期的比值；

根据所述目标电压信号计算得到电压有效值，将所述电压有效值确定为电源电压数据；

在不同的电源输出频率的条件下，采集多组电源电压数据；

以电源输出频率为横坐标，以电源电压数据为纵坐标在平面中确定多个电源电压坐标点，连接各个所述电源电压坐标点得到并显示电源电压数据随电源输出频率变化的曲线。

本申请实施例中，在根据电压信号确定电源电压数据时，可以采集多个电压信号，然后从这些电压信号中，连续选择目标处理个数的目标电压信号，目标处理个数等于所述输出周期和所述采样周期的比值，这样就得到了一个周期采样的电压信号。由于采样到的电压信号是半波，因此，该信号的平均值乘以2就得到了电压信号的平均值，然后电压信号的平均值除以有效值和平均值的转化系数K，就得到了电压信号的有效值，本申请实施例中，可以将电压有效值确定为电源电压数据并显示。类似地，电流数据也可以按照类似的方式确定，在此不再一一展开赘述。

在一些实施例中，本申请的显示方法还包括以下步骤：

从采样得到的信号中选取连续的目标处理个数的目标电压信号和目标电流信号；所述目标处理个数等于所述输出周期和所述采样周期的比值；

根据所述目标电压信号计算得到电压有效值，根据所述目标电流信号计算得到电流有效值；

根据所述电压有效值和所述电流有效值的比值，得到阻抗数据；

在不同的电源输出频率的条件下，采集多组阻抗数据；

以电源输出频率为横坐标，以阻抗数据为纵坐标在平面中确定多个阻抗坐标点，连接各个所述阻抗坐标点得到并显示阻抗数据随电源输出频率变化的曲线。

本申请实施例中，在得到电压有效值和电流有效值后，可以根据两者的比值确定出阻抗数据。在一些实施例中，在得到阻抗数据、电源电压数据和电源相位差数据后，可以根据需要对数据以一定比例进行缩放，例如可以将其归一化处理到0-255之间，方便安装人员快速了解到超声波产品的负载特性。

可以理解的是，类似地，也可以对超声波产品施加不同的频率的输出信号，获取处理得到的阻抗数据、电源电压数据，以输出频率的大小为横坐标轴，以阻抗数据、电源电压数据为纵坐标，得到多个数据对应的坐标点，连接各个坐标点，形成特性曲线。通过特性曲线，更能直观地将超声波产品的特性显示于屏幕上，安装人员可边调试边观察特性曲线，根据屏幕上的曲线，能快速清晰地判断产品的状态，然后针对性地进行设备和机台调试，相较于不具备此功能的产品，能大大降低调试难度，提高安装调试的效率。

参照图7，本申请实施例还公开了一种计算机设备，包括：

至少一个处理器301；

至少一个存储器302，用于存储至少一个程序；

当至少一个程序被至少一个处理器301执行，使得至少一个处理器301实现如图6所示的超声波产品负载特性显示方法实施例。

可以理解的是，如图6所示的超声波产品负载特性显示方法实施例中的内容均适用于本计算机设备实施例中，本计算机设备实施例所具体实现的功能与如图6所示的超声波产品负载特性显示方法实施例相同，并且达到的有益效果与如图6所示的超声波产品负载特性显示方法实施例所达到的有益效果也相同。

本申请实施例还公开了一种计算机可读存储介质，其中存储有处理器可执行的程序，处理器可执行的程序在由处理器执行时用于实现如图6所示的超声波产品负载特性显示方法实施例。

可以理解的是，如图6所示的超声波产品负载特性显示方法实施例中的内容均适用于本计算机可读存储介质实施例中，本计算机可读存储介质实施例所具体实现的功能与如图6所示的超声波产品负载特性显示方法实施例相同，并且达到的有益效果与如图6所示的超声波产品负载特性显示方法实施例所达到的有益效果也相同。

在一些可选择的实施例中，在方框图中提到的功能/操作可以不按照操作示图提到的顺序发生。例如，取决于所涉及的功能/操作，连续示出的两个方框实际上可以被大体上同时地执行或方框有时能以相反顺序被执行。此外，在本申请的流程图中所呈现和描述的实施例以示例的方式被提供，目的在于提供对技术更全面的理解。所公开的方法不限于本文所呈现的操作和逻辑流程。可选择的实施例是可预期的，其中各种操作的顺序被改变以及其中被描述为较大操作的一部分的子操作被独立地执行。

此外，虽然在功能性模块的背景下描述了本申请，但应当理解的是，除非另有相反说明，功能和/或特征中的一个或多个可以被集成在单个物理装置和/或软件模块中，或者一个或多个功能和/或特征可以在单独的物理装置或软件模块中被实现。还可以理解的是，有关每个模块的实际实现的详细讨论对于理解本申请是不必要的。更确切地说，考虑到在本文中公开的装置中各种功能模块的属性、功能和内部关系的情况下，在工程师的常规技术内将会了解该模块的实际实现。因此，本领域技术人员运用普通技术就能够在无需过度试验的情况下实现在权利要求书中所阐明的本申请。还可以理解的是，所公开的特定概念仅仅是说明性的，并不意在限制本申请的范围，本申请的范围由所附权利要求书及其等同方案的全部范围来决定。

功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。

计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

在本说明书的上述描述中，参考术语“一个实施方式/实施例”、“另一实施方式/实施例”或“某些实施方式/实施例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本申请的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

以上是对本申请的较佳实施进行了具体说明，但本申请并不限于实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本申请精神的前提下可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“另一实施方式”或“某些实施方式”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本申请的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种超声波产品负载特性显示电路，其特征在于，包括：

采样电路，用于采样超声波产品的电源输出的电压信号和电流信号；

放大电路，用于对所述电压信号和所述电流信号进行放大处理；

预处理电路，用于对放大后的电压信号和电流信号进行去噪和整形处理；

鉴相电路，用于对比所述电压信号和所述电流信号的相位，输出相位差信号；

处理器，用于对所述电压信号、所述电流信号和所述相位差信号进行处理，得到所述超声波产品的阻抗数据、电源电压数据和电源相位差数据；

传输电路，用于将所述阻抗数据、所述电源电压数据和所述电源相位差数据传输给显示器；

显示器，用于显示所述阻抗数据、所述电源电压数据和所述电源相位差数据随电源输出频率变化的曲线。

2.根据权利要求1所述的一种超声波产品负载特性显示电路，其特征在于，所述预处理电路包括滤波电路、有效值电路和比较电路。

3.根据权利要求1所述的一种超声波产品负载特性显示电路，其特征在于，所述有效值电路包括有集成运放ADTL082ARZ芯片、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻和第十八电阻；

电流信号通过所述第十五电阻连接至所述集成运放ADTL082ARZ芯片的第二引脚，所述第一二极管的正极端连接至所述集成运放ADTL082ARZ芯片的第一引脚，所述第一二极管的负极端输出处理后的电流信号，所述第十三电阻的一端连接所述集成运放ADTL082ARZ芯片的第二引脚，所述第十三电阻的另一端连接所述第一二极管的负极端，所述第三二极管的正极端连接所述集成运放ADTL082ARZ芯片的第二引脚，所述第三二极管的负极端连接所述集成运放ADTL082ARZ芯片的第一引脚，所述集成运放ADTL082ARZ芯片的第三引脚通过所述第十七电阻接地，所述集成运放ADTL082ARZ芯片的第四引脚和第五引脚接地；电压信号通过所述第十六电阻连接至所述集成运放ADTL082ARZ芯片的第六引脚，所述第二二极管的正极端连接至所述集成运放ADTL082ARZ芯片的第七引脚，所述第二二极管的负极端输出处理后的电压信号，所述第十四电阻的一端连接所述集成运放ADTL082ARZ芯片的第六引脚，所述第十四电阻的另一端连接所述第二二极管的负极端，所述第四二极管的正极端连接所述集成运放ADTL082ARZ芯片的第六引脚，所述第四二极管的负极端连接所述集成运放ADTL082ARZ芯片的第七引脚，所述集成运放ADTL082ARZ芯片的第五引脚通过所述第十八电阻接地，所述集成运放ADTL082ARZ芯片的第八引脚连接至电源。

4.一种超声波产品负载特性显示方法，用于通过如权利要求1-3中任一项所述的显示电路显示超声波产品的负载特性，其特征在于，包括以下步骤：

获取超声波产品的电源的输出周期；

根据鉴相电路输出的相位差信号，确定所述电源输出的电压信号和电流信号的相位时间差值；

根据所述相位时间差值和所述输出周期的比值，得到电源相位差数据；

在不同的电源输出频率的条件下，采集多组电源相位差数据；

以电源输出频率为横坐标，以电源相位差数据为纵坐标在平面中确定多个电源相位差坐标点，连接各个所述电源相位差坐标点得到并显示电源相位差数据随电源输出频率变化的曲线。

5.根据权利要求4所述的一种超声波产品负载特性显示方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取采样电路的采样周期；

根据所述采样周期和所述输出周期，确定目标采样个数；所述目标采样个数大于或者等于所述输出周期和所述采样周期的比值。

6.根据权利要求5所述的一种超声波产品负载特性显示方法，其特征在于，所述方法还包括：

从采样得到的信号中选取连续的目标处理个数的目标电压信号；所述目标处理个数等于所述输出周期和所述采样周期的比值；

根据所述目标电压信号计算得到电压有效值，将所述电压有效值确定为电源电压数据；

在不同的电源输出频率的条件下，采集多组电源电压数据；

以电源输出频率为横坐标，以电源电压数据为纵坐标在平面中确定多个电源电压坐标点，连接各个所述电源电压坐标点得到并显示电源电压数据随电源输出频率变化的曲线。

7.根据权利要求5所述的一种超声波产品负载特性显示方法，其特征在于，所述方法还包括：

从采样得到的信号中选取连续的目标处理个数的目标电压信号和目标电流信号；所述目标处理个数等于所述输出周期和所述采样周期的比值；

根据所述目标电压信号计算得到电压有效值，根据所述目标电流信号计算得到电流有效值；

根据所述电压有效值和所述电流有效值的比值，得到阻抗数据；

在不同的电源输出频率的条件下，采集多组阻抗数据；

以电源输出频率为横坐标，以阻抗数据为纵坐标在平面中确定多个阻抗坐标点，连接各个所述阻抗坐标点得到并显示阻抗数据随电源输出频率变化的曲线。

8.根据权利要求7所述的一种超声波产品负载特性显示方法，其特征在于，所述得到阻抗数据的步骤之后，还包括：

对得到的阻抗数据进行归一化处理。

9.一种计算机设备，其特征在于，包括：

至少一个处理器；

至少一个存储器，用于存储至少一个程序；

当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现如权利要求4-8中任一项所述的超声波产品负载特性显示方法。

10.一种计算机可读存储介质，其中存储有处理器可执行的程序，其特征在于：所述处理器可执行的程序在由处理器执行时用于实现如权利要求4-8中任一项所述的超声波产品负载特性显示方法。

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