专利名称：超声波发生器评价仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种评价仪器，特别是涉及一种监测超声波发生器工作效 率的评价仪器。
背景技术：
目前，超声技术应用广泛，超声设备应用到机械、电子、化工、能源、 医疗等各个领域。在实际应用中多数需要实时监测设备的工作情况，如超 声波清洗机、超声波焊接机、超声波医疗设备等。超声波设备包含有换能 器、超声波发生器及其他辅助设备。超声波发生器为换能器提供工作能量， 使其将电能转换成声能。超声波发生器的工作效率直接影响换能器的工作 情况。但是由于超声波应用和科研实验所需的频率多是几十千赫兹到几百 千赫兹，所以一般的工频测量仪器，如工频范围的功率计，不能满足测量 精度的要求。而且，不能直接给出超声波发生器的工作效率。发明内容本发明的目的是提供一种能够同时监测在高频和工频范围内工作的 超声波发生器的状况以及直接给出超声波发生器工作效率的超声波发生 器评价仪。本发明为了达到上述的目的，所采取的技术方案是提供一种超声波发 生器评价仪，它包括CPU处理单元，输出端分别与CPU处理单元相连接 的前级取样电路和末级取样电路；前级取样电路采集超声波发生器输入的 电信号并将其输入到CPU处理单元里；末级采样电路采集超声波发生器输 出的电信号并将其输入到CPU处理单元里；CPU处理单元对前级取样电路和末级采样电路输入的电信号进行对比处理，给出超声波发生器工作效率 的评价。本发明的有益效果1. 本发明能够同时在高频和工频范围内监测超声波发生器的工作状况。 如上述本发明的结构，它包括前级取样电路和末级取样电路。前级取样电 路采集的是输入超声波发生器的电信号，包括输入的瞬时功率、电流、电 压等工频范围的参数；末级取样电路采集的是超声波发生器输出的电信 号，是高频范围内的功率信号；所以，本发明能够同时监测超声波发生器 在高频和工频范围内的工作状况。2. 本发明能够直接给出超声波发生器工作效率的评价。如上述本发明 的结构，它包括CPU处理单元，CPU处理单元将前级取样电路和末级取样电路输入的电信号进行对比处理后，直接给出超声波发生器工作效率的评 价(效率值)。
图1为本发明超声波发生器评价仪一实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明的结构特征。如图1所示，本发明的评价仪包括CPU处理单元3，输出端与CPU处 理单元3相连接的前级取样电路1和输出端与CPU处理单元相连接的末级 取样电路2。如图1所示，前级取样电路1接于超声波发生器的输入端， 采集输入超声波发生器的电信号并将其输入到CPU处理单元3内；末级取 样电路2接于超声波发生器输出端与换能器之间，采集超声波发生器输出 的电信号并将其输入到CPU处理单元3内；CPU处理单元3对于两者输入的电信号进行对比处理后给出超声波发生器的工作效率。如图1所示，所述前级取样电路i包括前级信号采集单元ioi，与前级信号采集单元101输出端相连接的前级信号测量单元102。在本实施例中，前 级信号采集单元101为一互感器(是电流互感器或电压互感器)。前级信号测量单元102为一电能计量芯片，如CS5463芯片(CS5463芯片可精确地 测量瞬时电压、电流和计算电流均方根、电压均方根、瞬时功率、有功功 率、无功功率，可用于研制开发单相、2线或3线电表。由Cirrus Logic公 司提供)。作为前级信号采集单元101的互感器对输入的电压、电流进行 采样，并将获得的信号传输到前级信号测量单元102内，作为前级信号测 量单元102的电能计量芯片CS5463测量瞬时电压、电流，并计算IRMS (电 流均方根)、VRMS (电压均方根)、瞬时功率、有功功率、无功功率等， 并将其输出信号送入到CPU处理单元3内。如图1所示，所述末级取样电路2包括末级信号采集单元201，与末级 信号采集单元201输出端相连接的末级信号测量单元202，与末级信号测 量单元202输出端相连接的模数转换电路203。在本实施例中，末级信号 采集单元201为一电阻分压器。末级信号测量单元202包含一模拟乘法器 芯片和一真有效值转换芯片，如AD633芯片和AD637芯片(AD633芯片可进 行乘法、除法、平方、开方等运算，由ADI公司提供；AD637芯片具有可 计算真有效值的功能，由ADI公司提供)。模数转换电路203为一 A/D转 换器。其中作为末级信号采集单元201的电阻分压器进行电压和电流的采 样，末级信号测量单元202中的AD633芯片将接收到的采样信号进行输出 功率运算，经AD637芯片获取有效值，再通过模数转换电路将模拟信号转 换成数字信号输入到CPU处理单元内。如图1所示，所述CPU处理单元3包括CPU处理器301，分别与CPU处 理器301相连接的隔离电路302，显示电路303和键盘控制电路304。 CPU处理器301将接收到的前级采样信号和末级采样信号进行对比运算即可对 超声波发生器的工作情况进行评价。如输出工作效率、工频功率、输入的瞬时电压、电流、高频功率等，并通过显示电路303显示其各种参数的数 值。隔离电路302隔离掉干扰信号，以确保CPU处理器301的稳定工作和 精确的运算数据。通过键盘控制电路304可以直接控制CPU处理器301的 工作。
权利要求
1.一种超声波发生器评价仪，其特征在于它包括CPU处理单元，输出端分别与CPU处理单元相连接的前级取样电路和末级取样电路；前级取样电路采集超声波发生器输入的电信号并将其输入到CPU处理单元里；末级采样电路采集超声波发生器输出的电信号并将其输入到CPU处理单元里；CPU处理单元对前级取样电路和末级采样电路输入的电信号进行对比处理，给出超声波发生器工作效率的评价。
2. 根据权利要求1所述的超声波发生器评价仪，其特征在于所述前级 取样电路包括前级信号采集单元，与前级信号采集单元输出端相连接的前 级信号测量单元。
3. 根据权利要求2所述的超声波发生器评价仪，其特征在于所述前级信号采集单元为一互感器。
4. 根据权利要求2所述的超声波发生器评价仪，其特征在于所述前级 信号测量单元为一电能计量芯片。
5. 根据权利要求l所述的超声波发生器评价仪，其特征在于所述末级 取样电路包括末级信号采集单元，与末级信号采集单元输出端相连接的末 级信号测量单元，与末级信号测量单元输出端相连接的模数转换电路。
6. 根据权利要求5所述的超声波发生器评价仪，其特征在于所述末级 信号采集单元为一电阻分压器。
7. 根据权利要求5所述的超声波发生器评价仪，其特征在于所述末级 信号测量单元包含一模拟乘法器芯片和一真有效值转换芯片。
8. 根据权利要求l所述的超声波发生器评价仪，其特征在于所述CPU 处理单元包括CPU处理器，分别与CPU处理器相连接的隔离电路，显示电 路和键盘控制电路。
全文摘要
一种超声波发生器评价仪，它包括CPU处理单元，输出端分别与CPU处理单元相连接的前级取样电路和末级取样电路；前级取样电路采集超声波发生器输入的电信号并将其输入到CPU处理单元里；末级采样电路采集超声波发生器输出的电信号并将其输入到CPU处理单元里；CPU处理单元对前级取样电路和末级采样电路输入的电信号进行对比处理，给出超声波发生器工作效率的评价。它能够同时在高频和工频范围内监测超声波发生器的工作状况以及能够直接给出超声波发生器工作效率的评价。
文档编号G01M99/00GK101271044SQ20081003746
公开日2008年9月24日 申请日期2008年5月15日 优先权日2008年5月15日
发明者姚国民, 华 张, 欢 王, 马智龙 申请人:中国科学院声学研究所东海研究站