一种自适应超声波洁牙机制造技术

技术编号:20886728 阅读:22 留言:0更新日期:2019-04-17 13:42
本实用新型专利技术提供了一种自适应超声波洁牙机,包括MPU微处理器单元、振荡单元、频率控制单元、强度控制单元、功率放大单元、电流采样反馈单元、机械振动单元和电源单元;振荡单元在MPU微处理器单元控制下产生占空比可控的推挽脉冲输出,并由MPU微处理器单元发送数据到频率控制单元控制振荡单元的振荡频率,使振荡单元产生的振荡信号的占空比和频率受MPU微处理器单元控制,振荡信号经功率放大单元放大后驱动机械振动单元,把超声振荡电信号转化为超声机械振动信号。本实用新型专利技术可自动扫描搜索最佳谐振点,谐振频率和振荡强度数字锁定,谐振点漂移极小,工作效率高,提高了稳定性和可靠性,能良好地清除牙垢和牙结石等污物。

【技术实现步骤摘要】
一种自适应超声波洁牙机
本技术涉及医疗整形美容设备
,特别涉及一种自适应超声波洁牙机。
技术介绍
超声波洁牙机是在超声波洁牙过程中所用到的洁牙机器,通过超声波推动洁牙工作尖,将振动着的洁牙器工作尖伸入口腔,松动菌斑、牙垢以及细小的牙石和牙齿的粘合物,打碎牙齿表面的污物,同时不断用水冲洗,去除牙齿表面的牙结石,完成洗牙。现有的超声波洁牙机其振荡信号通常由单片机控制器直接产生PWM输出,该方法虽然简洁方便,但存在两个缺陷:第一,不能产生推挽振荡信号,因而功率放大电路只能工作在正半周,效率低,且发热较严重,不利于电路稳定工作;第二,压电陶瓷片的谐振点在(30±5)KHz,谐振频带宽度≤80Hz,而单片机控制器的PWM输出在25~35KHz频率下,步进频率≥100Hz,因此单片机控制器的PWM输出可能找不到压电陶瓷片的最佳谐振点,进一步降低了工作效率。
技术实现思路
(一)解决的技术问题为了解决上述问题,本技术提供了一种自适应超声波洁牙机,可自动扫描搜索最佳谐振点,谐振频率和振荡强度数字锁定,谐振点漂移极小,工作效率高,提高了稳定性和可靠性。(二)技术方案一种自适应超声波洁牙机,包括MPU微处理器单元、振荡单元、频率控制单元、强度控制单元、功率放大单元、电流采样反馈单元、机械振动单元和电源单元;所述振荡单元在所述MPU微处理器单元控制下产生占空比可控的推挽脉冲输出,并由所述MPU微处理器单元发送数据到所述频率控制单元控制所述振荡单元的振荡频率,使所述振荡单元产生的振荡信号的占空比和频率受所述MPU微处理器单元控制,所述振荡信号经所述功率放大单元放大后驱动所述机械振动单元,把超声振荡电信号转化为超声机械振动信号。进一步的,所述MPU微处理器单元包括MPU微处理器芯片、石英晶振、光耦隔离器、三极管、第一发光二极管、第一二极管、第一~第六电阻和第一~第四电容,其中所述MPU微处理器芯片为PIC16F73,所述光耦隔离器为TLP520-1,所述第四电容为电解电容。进一步的,所述振荡单元包括脉宽调制器、第一变阻器、第七~第十五电阻和第五~第十一电容,其中所述脉宽调制器为TL494,所述第六和第七电容为电解电容。进一步的,所述频率控制单元包括数字电位器和第十五电容,其中所述数字电位器为MCP41010。进一步的,所述强度控制单元包括第二变阻器、第十六电容、第十七电容、第二十三电阻和第二十四电阻。进一步的,所述功率放大单元包括高频变压器、第一场效应管、第二场效应管和第二十五~第二十八电阻。进一步的,所述电流采样反馈单元包括运算放大器、第十六~第二十二电阻和第十二~第十四电容,其中所述运算放大器为MCP602。进一步的,所述机械振动单元为压电陶瓷片。(三)有益效果本技术提供了一种自适应超声波洁牙机,可自动扫描搜索最佳谐振点,谐振频率和振荡强度数字锁定,谐振点漂移极小,工作效率高,提高了稳定性和可靠性,使用寿命长,能良好地清除牙垢和牙结石等污物,达到美观牙齿的效果。附图说明图1为本技术所涉及的一种自适应超声波洁牙机的系统结构框图。图2为本技术所涉及的一种自适应超声波洁牙机的MPU微处理器单元电路原理图。图3为本专利技术所涉及的一种自适应超声波洁牙机的振荡单元电路原理图。图4为本技术所涉及的一种自适应超声波洁牙机的频率控制单元电路原理图。图5为本技术所涉及的一种自适应超声波洁牙机的强度控制单元电路原理图。图6为本技术所涉及的一种自适应超声波洁牙机的功率放大单元电路原理图。图7为本技术所涉及的一种自适应超声波洁牙机的电流反馈采样单元电路原理图。具体实施方式下面结合附图对本技术所涉及的实施例做进一步详细说明。如图1所示,一种自适应超声波洁牙机,包括MPU微处理器单元、振荡单元、频率控制单元、强度控制单元、功率放大单元、电流采样反馈单元、机械振动单元和电源单元;振荡单元在MPU微处理器单元控制下产生占空比可控的推挽脉冲输出,并由MPU微处理器单元发送数据到频率控制单元控制振荡单元的振荡频率,使振荡单元产生的振荡信号的占空比和频率受MPU微处理器单元控制,振荡信号经功率放大单元放大后驱动机械振动单元,把超声振荡电信号转化为超声机械振动信号。该超声机械振动信号能良好地清除牙垢和牙结石等污物,从而达到美观牙齿的效果。如图2所示,MPU微处理器单元包括MPU微处理器芯片U1、石英晶振X1、光耦隔离器U2、三极管Q1、发光二极管LED1、二极管D1、电阻R1~R6和电容C1~C4,其中MPU微处理器芯片U1为PIC16F73,光耦隔离器U2为TLP520-1,电容C4为电解电容。如图3所示,振荡单元包括脉宽调制器U3、变阻器Rw1、电阻R7~R15和电容C5~C11,其中脉宽调制器U3为TL494,电容C6和C7为电解电容。振荡电路控制芯片采用TL494,推挽振荡信号由TL494的E1脚和E2脚输出,该信号的频率由CT脚和RT脚外接的电容CT和电阻RT决定,CT和RT应选用低温漂的电容和电阻。该信号振荡频率计算公式为Fosc=1.1/2RT*CT,该信号的占空比由TL494的+V1脚和-V1脚的外接信号电压决定。如图4所示,频率控制单元包括数字电位器U5和电容C15,其中数字电位器U5为MCP41010。为满足压电陶瓷片振荡频率为25~35KHz、步进频率≤80Hz的要求,图3电路中的变阻器Rw1是阻值为20KΩ的粗调电位器,数字电位器U5是PIC16F73控制下的细调电位器。经计算Rw1粗调(以数字电位器U5阻值为5KΩ计),使Fosc变化范围为24.5~35.7KHz,满足要求。细调的数字电位器U5选用总阻值10KΩ,256级可调的MCP41010,MCP41010与PIC16F73的通信采用方便快捷的SPI方式,步进阻值是39.0625Ω。振动器的步进频率为振荡频率为35KHz时的步进频率为30.4Hz,振荡频率为25KHz时的步进频率为15.6Hz。因此,采用数字电位器U5控制TL494工作方式可满足压电陶瓷片谐振带宽的要求。如图5所示,强度控制单元包括变阻器Rw2、电容C16、电容C17、电阻R23和电阻R24。PIC16F73的RA1脚外接电位器Rw2,调在不同位置则RA1输入的模拟电压不同,经PIC16F73内部A/D转换为数字信号,该信号决定由RC2脚输出的PWM信号的占空比。PWM信号经滤波后送到TL494的-V1脚,与+V1脚送入的参考电压Vref比较,从而决定TL494的E1脚和E2脚输出的振荡信号脉宽在0~48%。当引脚开关断开时,PIC16F73判断到RC3脚输入为高电平,则PIC16F73的PWM输出占空比为0,TL494的E1脚和E2脚输出振荡信号占空比也为0,从而控制洁牙机停止机械振荡输出。如图6所示,功率放大单元包括高频变压器T1、场效应管Q2、场效应管Q3和电阻R25~R28。超声机械振荡为了起到良好的洁牙效果,机械振荡必须达到一定的强度,即送到压电陶瓷片的由TL494输出的振荡信号必须先经过功率放大。由于功率管流过的瞬间电流达到1.1A,为减少功率管发热,缩小散热片,采用场效应管作为功率驱动管,性能稳定,发热极少,能有效地缩小线路板体积。经功率放大后的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自适应超声波洁牙机,其特征在于:包括MPU微处理器单元、振荡单元、频率控制单元、强度控制单元、功率放大单元、电流采样反馈单元、机械振动单元和电源单元;所述振荡单元在所述MPU微处理器单元控制下产生占空比可控的推挽脉冲输出,并由所述MPU微处理器单元发送数据到所述频率控制单元控制所述振荡单元的振荡频率,使所述振荡单元产生的振荡信号的占空比和频率受所述MPU微处理器单元控制,所述振荡信号经所述功率放大单元放大后驱动所述机械振动单元,把超声振荡电信号转化为超声机械振动信号;所述MPU微处理器单元包括MPU微处理器芯片、石英晶振、光耦隔离器、三极管、第一发光二极管、第一二极管、第一~第六电阻和第一~第四电容,其中所述MPU微处理器芯片为PIC16F73,所述光耦隔离器为TLP520‑1,所述第四电容为电解电容。

【技术特征摘要】
1.一种自适应超声波洁牙机,其特征在于:包括MPU微处理器单元、振荡单元、频率控制单元、强度控制单元、功率放大单元、电流采样反馈单元、机械振动单元和电源单元;所述振荡单元在所述MPU微处理器单元控制下产生占空比可控的推挽脉冲输出,并由所述MPU微处理器单元发送数据到所述频率控制单元控制所述振荡单元的振荡频率,使所述振荡单元产生的振荡信号的占空比和频率受所述MPU微处理器单元控制,所述振荡信号经所述功率放大单元放大后驱动所述机械振动单元,把超声振荡电信号转化为超声机械振动信号;所述MPU微处理器单元包括MPU微处理器芯片、石英晶振、光耦隔离器、三极管、第一发光二极管、第一二极管、第一~第六电阻和第一~第四电容,其中所述MPU微处理器芯片为PIC16F73,所述光耦隔离器为TLP520-1,所述第四电容为电解电容。2.根据权利要求1所述的一种自适应超声波洁牙机,其特征在于:所述振荡单元包括脉宽调制...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈美金
申请(专利权)人:湖州慧能机电科技有限公司
类型:新型
国别省市:浙江,33

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1