在實(shí)際匹配調(diào)試過程中,一方面要了解換能器的性能參數(shù),另一方面要在實(shí)際工作中探索匹配條件,以達(dá)到匹配。
首先,從超聲波發(fā)生器電路本身來看,采用不同格式的放大電路,電路工作點(diǎn)的設(shè)計(jì)不同,發(fā)生器的輸出阻抗不同,并且隨著電路工作狀態(tài)的變化,輸出阻抗也會(huì)發(fā)生變化,因此,很難保證長久理想匹配的超聲換能器。
然后在實(shí)際工作中,超聲換能器有很多特征頻率,如串聯(lián)諧振頻率、并聯(lián)諧振頻率和諧振頻率、反諧振頻率和小導(dǎo)納頻率、大導(dǎo)納頻率等,由于傳感器的邊界條件(包括電氣和機(jī)械邊界條件)不同,很難保證傳感器在特定的諧振頻率下工作。
第三,在大功率狀態(tài)下,由于負(fù)載和傳感器參數(shù)的變化(其中頻率和阻抗變化很重要),匹配變得更加復(fù)雜。鑒于上述考慮,可以說電匹配是大功率超聲設(shè)備研制中復(fù)雜的工作。
超聲波塑料焊機(jī)的阻抗匹配是超聲波焊接過程中的重要環(huán)節(jié)。在超聲波加工過程中,經(jīng)常會(huì)遇到設(shè)備功率不足的情況。其原因是超聲電源的負(fù)載與換能器的等效電阻不匹配,導(dǎo)致能量無法有效傳輸。此時(shí),需要進(jìn)行阻抗變換,換能器的等效電阻通過阻抗變換和超聲功率輸出阻抗匹配,以保證能量的傳輸,這就是超聲波阻抗匹配,阻抗匹配也是匹配電路完成的一項(xiàng)功能,我們通常采用輸出變壓器或并聯(lián)電容的方法。
以上只是功率超聲技術(shù)中電路匹配的一些基本理論和實(shí)踐知識(shí)。實(shí)際匹配電路的設(shè)計(jì)和調(diào)試比較復(fù)雜。這有很多原因!
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