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超聲波發(fā)生器的基本原理是什么

發(fā)布時(shí)間：

2022-09-02

采用數(shù)字電路超聲波發(fā)生器，便于通過(guò)改變程序軟件調(diào)整控制方案和實(shí)現(xiàn)多種新的控制策略，同時(shí)減少了部件數(shù)量，實(shí)現(xiàn)了硬件此外，還可以自動(dòng)保存運(yùn)行數(shù)據(jù)和自動(dòng)診斷故障，可以消除溫度漂移等常規(guī)模擬調(diào)節(jié)器難以克服的缺點(diǎn)，有利于參數(shù)整定和變參數(shù)調(diào)節(jié)，有助于超聲波發(fā)生器的智能化，那么，下面一起了解下超聲波發(fā)生器的基本原理是什么吧。

超聲波發(fā)生器應(yīng)用數(shù)字控制技術(shù)一般有以下形式。

(1)用單片機(jī)控制

超聲波發(fā)生器單片機(jī)控制克服了模擬電路的缺陷，但由于單片機(jī)的工作頻率和控制精度矛盾，而且處理速度也難以滿足高頻電路的要求，通過(guò)數(shù)字化控制方法，獲得高精度和高穩(wěn)定度的控制特性，可以實(shí)現(xiàn)靈活多樣的控制功能，人們尋求更強(qiáng)大的芯片，數(shù)字信號(hào)處理器應(yīng)運(yùn)而生。

(2)數(shù)字信號(hào)處理器控制

數(shù)字信號(hào)處理器是近年來(lái)迅速興起的新一代可編程處理器。芯片內(nèi)部集成采樣/保持和A/D轉(zhuǎn)換電路，提供PWM信號(hào)輸出。一些內(nèi)部集成超聲波發(fā)生器和FIFO緩沖器，提供高速同步串行端口和標(biāo)準(zhǔn)異步串行端口，與單片機(jī)相比，DSP具有更快的CPU、更高的集成度和更大的存儲(chǔ)器。

DSP是記錄系統(tǒng)計(jì)算機(jī)，大多數(shù)指令可以在一個(gè)周期內(nèi)執(zhí)行，并行處理技術(shù)允許在一個(gè)周期內(nèi)執(zhí)行多個(gè)指令。同時(shí)，DSP采用改進(jìn)的結(jié)構(gòu)，與獨(dú)立的程序有數(shù)據(jù)空間，而超聲波發(fā)生器單片機(jī)是一種復(fù)雜的指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)，大多數(shù)指令需要2~3個(gè)指令周期才能完成?？梢酝瑫r(shí)存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)。內(nèi)置高速硬件乘法器，增加多級(jí)流水線，具有高速的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力。但乘法運(yùn)算需要通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)，占用較多的指令周期，速度較慢。

與16位單片機(jī)相比，超聲波發(fā)生器DSP執(zhí)行單指令的時(shí)間快810倍， 單片機(jī)采用諾伊曼結(jié)構(gòu)，程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在同一個(gè)空間，只能在同一時(shí)刻單獨(dú)訪問(wèn)命令或數(shù)據(jù)。雖然DSP具有許多優(yōu)點(diǎn)，但是它存在采樣頻率選擇、PWM信號(hào)頻率及其精度、采樣延遲、運(yùn)算時(shí)間和精度等限制，超聲波發(fā)生器單片機(jī)的ALU只能進(jìn)行加法運(yùn)算，一次乘法時(shí)間快16-30倍。在超聲波發(fā)生器中，DSP可以完成除功率轉(zhuǎn)換外的所有功能，如主電路控制、系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與保護(hù)、系統(tǒng)通信等，這些因素都或多或少地影響電路的控制性能。

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