影響超聲波應用效率的2大因素:
(1) 驅動架構
驅動超聲波的控制信號一般有自激式及他勵式2種架構, 其中以
他勵式全橋驅動的效率最高 。
(2) 共振頻率
共振頻率為影響效率之最重要因素, 超聲波設備必須在
共振頻率下工作, 否則效率極低。
全橋Full Bridge 驅動:
. 正弦波信號輸出, 諧波雜訊最小, 效率高
. 頻率可設定, 精度高, 他勵式架構
. 全橋架構, 掃頻後定頻輸出, 效率超出現有方案 25%~35%
. 純硬件設計, 無需軟件運算, 反應速度快
. 內建各種保護功能, 確保系統安全
BiTEK的全橋架構, 以專用IC提供超聲波應用最佳解決方案
共振頻率(Resonance frequency):
“共振 是指當一種物理系統在特定頻率下, 比其他頻率以更大的振幅做振動的情形。
... 在機械系統中, 當結構的自然頻率和強迫振動的頻率相吻合,就會有共振發生。
此時能量以最為容易的方式傳送到機械系統中" .............. 維基百科
驅動頻率在共振範圍(BW)內, 則超聲波工作效率最高。
如何尋找共振頻率:
(1) 必須是他勵式架構, 頻率可被控制
(2) 掃描工作頻率, 尋找共振頻率範圍
掃描頻率方案 (部份) :
完美驅動超聲波設備, 以全橋他勵式架構, 控制換能器在共振頻率範圍內工作