文档介绍：第九届“挑战杯”
河南省大学生课外学术科技作品竞赛
作
品
说
明
书
作品名称： 超声波振动筛自动控制电源
学校： 河南师范大学
团队： ZJ小组
指引教师： 袁 延 忠
前言
超声技术是声学中发展最迅速、应用最广泛领域。特别在近年来,随着电子技术和材料科学等方面飞速发展,大功率超声技术如超声清洗、超声焊接、超声加工、超声雾化、超声乳化、超声粉碎等在国民经济有关行业中应用越来越广,这又反过来增进了对功率超声机理和应用等方面研究。
在超声振动加工中，为得到大振幅以提高加工质量，发挥超声加工优越性，规定振动系统工作在谐振状态。普通，换能器振动系统工作前，通过调节电源电频率，可满足 系统处在共振工作条件。
但是，在实际加工中， 由于负载变化、系统发热等一系因素 影响，使振动系统固有频率发生变化，此时，若不及时调节换能器电源频率 即不采用自动频率跟踪 ，振动系统将工作在非谐振状态，从而使振动系统输出振幅减小，导致加工质量下降，当失谐严重时，超声振动加工优越性消失 。因而，在超声振动加工中采用自动频率跟踪是非常必要
目录
前言……………………………………………………………………………2
一 项目背景…………………………………………………………… 4
二 设计目…………………………………………………………… 5
三 系统设计…………………………………………………………… 6
电流控制型PWM设计……………………………………………6
单片机采集数据设计………………………………………………7
PID算法………………………………………………………………………7
自动跟踪频率………………………………………………………………8
DDS高精度振荡源应用………………………………8
四 系统流程图………………………………………………………….9
五 作品创新点与技术指标………………………………………10
六 作品应用前景………………………………………………………11
七 作品原理图………………………………………………………… 12
八 作品某些代码………………………………………………………13
九 附件……………………………………………………………………………16
项目背景
超声振动筛是将220V、50Hz或110V、60Hz电能转化为18KHz高频电能，输入超声换能器，将其变成18KHz机械振动，从而达到高效筛分和清网目。该系统在老式振动筛基本上在筛网上引入一种低振幅、高频率超声振动波（机械波），以改进超微细分体筛分性能。特别适合高附加值精细分体顾客使用
作为超声波振动筛核心某些——电源设计尤为重要，就当前人工手动控制电源而言，由于振动筛筛选出是200目以上极微小颗粒，筛选成雾状，生产环境及其恶劣，不适于人长期工作。并且，人工控制精确度不高，不能及时地跟踪振动筛频率。而本产品正是克服了以上种种缺陷。自动控制电源采用PID控制，自动扫描振动筛本振频率，已达到迅速、精准地动态调节振源频率，使之始终工作在最适当频率和电流，从而大大提高了生产量。由于具备频率扫描功能，因而适应于所有型号超声换能器。换能器频率偏移率低，能量转换率达到95%以上，实现功率输出最大化。系统兼容性好，自动调节限度高，有很宽频率跟踪范畴。电源可以输出平稳能量和振幅，并对换能器最大输出功率、振幅、电压进行限制，电源有过压、过温、过流等多重保护手段。咱们设计作品可合用于各种超声波系统中，制药、冶金、化工、选矿、食品等规定精细筛分过滤行业，因此本作品具备较好应用价值。
项目设计目
当前，超声波振动筛应用越来越广泛，由于普通机械式振动筛只能筛分200目如下颗粒，对于200-600目颗粒，只有采用更高振动频率。超声波振动频率可以从20KHZ到60KHZ，对于微小颗粒筛分具备较好效果。超声波振动实现原理是：运用振荡源同步驱动PMW专用电路SG3525，驱动脉冲再经功率放大电路，驱动超声波换能器，从而产生高频振动。在超声振动加工中，为大幅提高加工质量，发挥超声加工优越性，规