一种振荡器的谐振频率测量方法及测量系统和谐振器技术方案

本发明专利技术提供一种振荡器的谐振频率测量方法及测量系统和振荡器，该方法通过对振荡器阻尼振荡时，产生的阻尼信号的频率进行测量获得谐振频率，该系统通过从振荡器上取样获得电压取样信号或者电流取样信号，然后由单片机计算获得谐振频率，该谐振器由单片机产生与谐振频率一致的激励信号，使振荡器工作在近似谐振状态下振动。

Resonant frequency measuring method for oscillator and measuring system and resonator

The present invention provides a method for measuring the resonant frequency of the oscillator and the measuring system and the oscillator, the oscillator oscillation damping, the damping signal generated by frequency measurements obtained the resonant frequency of the system through the sample obtained from the oscillator voltage sampling signal or current sampling signal, then the MCU calculated the resonant frequency of the resonator. The excitation signal generated by the microcontroller is consistent with the resonant frequency, the oscillator in the approximate state of resonance vibration.

【技术实现步骤摘要】
一种振荡器的谐振频率测量方法及测量系统和谐振器
本专利技术涉及振荡器领域，特别涉及一种通过检测振荡器的谐振频率然后产生激励信号的振荡器的谐振频率测量方法及测量系统和振荡器。
技术介绍
振荡器(oscillator)是一种能量转换装置--将直流电能转换为具有一定频率的交流电能，其构成的电路叫振荡电路。目前，主要有由电容器和电感器组成的LC回路，通过电场能和磁场能的相互转换产生振荡。要维持振荡还要有具有正反馈的放大电路，LC振荡器又分为变压器耦合式和三点式振荡器，很多应用石英晶体的石英晶体振荡器，还有用集成运放组成的LC振荡器。目前，电子打火机、臭氧发生器等采用弧光放电的装置，利用振荡器进行谐振，产生较高振荡幅度的信号在相隔较近的两个电极上产生高压振荡信号而放电。目前，采用自激方式的振荡器如果要产生放电弧光，将需要较大的功率，如果采用它激的方式，只有谐振时功率才能降低输入功率，因此，需要有与振荡器相同频率的激励信号才能，而目前检测振荡器固有频率的装置都比较复杂，成本高昂。
技术实现思路
本专利技术针对目前检测振荡器固有频率的装置都比较复杂，成本高昂的不足，提供一种振荡器的谐振频率测量方法及测量系统和振荡器。本专利技术为实现其目的所采用的技术方案是：一种振荡器的谐振频率测量方法，包括以下步骤：步骤1、起振，给振荡器输入能量，使振荡器振荡，然后停止输入能量，使振荡器进入阻尼振荡阶段；步骤2、检测，该步骤中对振荡器阻尼振荡信号进行检测，获得阻尼振荡的频率，即为振荡器的谐振频率。本专利技术的方法中通过测量振荡器阻尼振荡时的频率条件简单，测量速度快。进一步的，上述的振荡器的谐振频率测量方法中：所述的步骤2中，包括：步骤201、对振荡器阻尼振荡信号取样；步骤202、对取样信号进行整形成方波信号；步骤203、计算方波信号的频率。进一步的，上述的振荡器的谐振频率测量方法中：所述的步骤202中采用一门限信号，取样信号过门限的为高电平，不过门限的为低电平。进一步的，上述的振荡器的谐振频率测量方法中：所述的步骤201中，采用电压取样或者电流取样。本专利技术还提供一种振荡器的谐振频率测量系统，包括待测振荡器、对待测振荡器提供能量的电源、设置在电源与待测振荡器的电源输入端之间的开关管、开关管的驱动电路；还包括对待测振荡器在阻尼振荡时输出阻尼振荡信号进行取样的取样电路，对取样电路输出的取样信号进行整形形成方波信号的整形电路、对整形电路输出的方波进行计数，并计算出方波信号频率的单片机。该检测系统结构简单，取样方便。进一步的，上述的振荡器的谐振频率测量系统中：所述的待测振荡器为LC振荡器，包括电容C10和电感L1，电容C10的一端通过开关管接电源的阳极，电容C10的另一端接电感L1的一端，电感L1的另一端接电源的阴极；在电容C10和电感L1相连的公共端引出信号线VPP形成取样电路，所述的整形电路包括三极管Q1，信号线VPP接三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极接单片机的边沿捕获信号输入引脚，三极管Q1的发射极接地；所述的单片机通过其边沿捕获信号输入引脚输入的方波信号计算出方波的频率。进一步的，上述的振荡器的谐振频率测量系统中：所述的待测振荡器为LC振荡器，包括电容C10和电感L1，电容C10的一端通过开关管接电源的阳极，电容C10的另一端接电感L1的一端；所述的取样电路包括取样电阻R5和对取样电阻R5两端电压进行比较的电压比较器RP1；电感L1的另一端与电源的阴极之间串连所述的取样电阻R5，所述的取样电阻R5分别接电压比较器RP1的输入端，电压比较器RP1的输出端形成方波信号从单片机的边沿捕获信号输入引脚输入，所述的单片机通过其边沿捕获信号输入引脚输入的方波信号计时,并计算出方波的频率。本专利技术还提供一种谐振器，包括振荡器、电源、设置在振荡器与电源之间的开关管，开关管的驱动电路；还包括在振荡器进行阻尼振荡时输出的阻尼振荡信号进行取样的取样电路，对取样电路输出的取样信号进行整形形成方波信号的整形电路、对整形电路输出的方波进行计数并计算出方波信号频率的单片机；所述的单片机输出与方波信号频率同频占空比为50%的PWMA信号输入到所述的驱动电路，驱动电路根据PWMA信号驱动所述的开关管。该谐振器结构简单。进一步的，上述的谐振器中：所述的振荡器为LC振荡器，包括电容C10和电感L1；所述的驱动电路包括型号为ADP3110A的电源驱动芯片IC3；所述的开关管包括MOS管Q2和MOS管Q3；所述的电源为电池B；所述的单片机产生的PWMA信号接电源驱动芯片IC3的IN端，电源驱动芯片IC3的DRVH接MOS管Q2的栅极，DRVL接MOS管Q3的栅极；MOS管Q2的漏极接电池B的阳极B+，MOS管Q2的源极接MOS管Q2的漏极，MOS管Q2的源极接电池B的阴极B-；MOS管Q2的源极与MOS管Q2的漏极的公共端接电容C10的一端，电容C10的另一端接电感L1的一端，电感L1的另一端接电池B的阴极B-。进一步的，上述的谐振器中：所述的取样电路为电压取样电路，包括由电容C10和电感L1的公共端引出的导线VPP；所述的整形电路包括三极管Q1和限流电阻R4；导线VPP接三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极接单片机的中断信号输入引脚，三极管Q1的发射极接地。所述的取样电路为电流取样电路，包括取样电阻R5和对取样电阻R5两端电压进行比较的电压比较器RP1；取样电阻R5串连到电感L1的另一端与电源的阴极之间，所述的取样电阻R5的两端分别接电压比较器RP1的输入端，电压比较器RP1的输出端形成方波信号从单片机的边沿捕获信号输入引脚输入。下面结合具体实施例对本专利技术作较为详细的描述。附图说明图1是本专利技术实施例1谐振器原理图。图2是本专利技术实施例1中使用的单片机用外围电路图。图3是本专利技术实施例2谐振器原理图。图4是本专利技术实施例2中使用的单片机用外围电路图。图5是本专利技术实施例3谐振器原理图。图6是本专利技术实施例3中使用的单片机用外围电路图。具体实施方式实施例1，如图1和图2所示，本实施例是一种谐振器，可以用于电弧打火机、臭氧发生器等需要弧光的设备中，它可以在较小的功率下就可以产生弧光，因为采用了一个与振荡器固有频率一致的他激信号激励。该谐振器主要包括振荡器、振荡器谐振频率的测量系统、利用测量到的谐振频率由单片机产生控制信号，该控制信号使振荡器的激励信号具有与振荡器谐振频率一致的激励频率，使振荡器产生谐振。如图1所示，本实施例的谐振器主要振荡器、电源、设置在振荡器与电源之间的开关管，开关管的驱动电路；另外，还包括在振荡器进行阻尼振荡时输出的阻尼振荡信号进行取样的取样电路，对取样电路输出的取样信号进行整形形成方波信号的整形电路、对整形电路输出的方波进行计数并计算出方波信号频率的单片机；单片机输出与方波信号频率同频占空比为50%的PWMA信号输入到所述的驱动电路，驱动电路根据PWMA信号驱动所述的开关管。本实施例中，通过对LC振荡器进行阻尼振荡时采样，对采样信号的频率进行测量获得谐振频率，根据测量的谐振频率，由单片机输出与方波信号频率同频占空比为50%的PWMA信号输入到所述的驱动电路，驱动电路根据PWMA信号驱动所述的开关管。这是一种电压采样型的检测电路。如图1所示，本实施例中，振荡器为LC振荡器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种振荡器的谐振频率测量方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、起振，给振荡器输入能量，使振荡器振荡，然后停止输入能量，使振荡器进入阻尼振荡阶段；步骤2、检测，该步骤中对振荡器阻尼振荡信号进行检测，获得阻尼振荡的频率，即为振荡器的谐振频率。

【技术特征摘要】
1.一种振荡器的谐振频率测量方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、起振，给振荡器输入能量，使振荡器振荡，然后停止输入能量，使振荡器进入阻尼振荡阶段；步骤2、检测，该步骤中对振荡器阻尼振荡信号进行检测，获得阻尼振荡的频率，即为振荡器的谐振频率。2.根据权利要求1所述的振荡器的谐振频率测量方法，其特征在于：所述的步骤2中，包括：步骤201、对振荡器阻尼振荡信号取样；步骤202、对取样信号进行整形成方波信号；步骤203、计算方波信号的频率。3.根据权利要求2所述的振荡器的谐振频率测量方法，其特征在于：所述的步骤202中采用一门限信号，取样信号过门限的为高电平，不过门限的为低电平。4.根据权利要求2所述的振荡器的谐振频率测量方法，其特征在于：所述的步骤201中，采用电压取样或者电流取样。5.一种振荡器的谐振频率测量系统，包括待测振荡器、对待测振荡器提供能量的电源、设置在电源与待测振荡器的电源输入端之间的开关管、开关管的驱动电路；其特征在于：还包括对待测振荡器在阻尼振荡时输出阻尼振荡信号进行取样的取样电路，对取样电路输出的取样信号进行整形形成方波信号的整形电路、对整形电路输出的方波进行计数,并计算出方波信号频率的单片机。6.根据权利要求5所述的振荡器的谐振频率测量系统，其特征在于：所述的待测振荡器为LC振荡器，包括电容C10和电感L1，电容C10的一端通过开关管接电源的正极，电容C10的另一端接电感L1的一端，电感L1的另一端接电源的负极；在电容C10和电感L1相连的公共端引出信号线VPP形成取样电路，所述的整形电路包括三极管Q1，信号线VPP接三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极接单片机的边沿捕获信号输入引脚，三极管Q1的发射极接地；所述的单片机通过其边沿捕获输入引脚输入的方波信号进行计时,并计算出方波的频率。7.根据权利要求5所述的振荡器的谐振频率测量系统，其特征在于：所述的待测振荡器为LC振荡器，包括电容C10和电感L1，电容C10的一端通过开关管接电源的正极，电容C10的另一端接电感L1的一端；所述的取样电路包括取样电阻R5，所述的整形电路包括对取样电阻R5两端电压进行比较的电压比较器RP1；电...

【专利技术属性】
技术研发人员：何永平，
申请(专利权)人：何永平，
类型：发明
国别省市：广东,44