一种用于换能器的查找谐振频率点的方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用于换能器的查找谐振频率点的方法，该方法会首先执行多轮缩小谐振频率点查找区间的方法，将查找区间缩小到一个合理的范围，之后在该查找区间内查找谐振频率点，则可以极大的提高查找的速度；并且随着查找区间变窄，在该查找区间内进行扫频的密度也会增加，从而极大的提高了查找的精度。

【技术实现步骤摘要】
一种用于换能器的查找谐振频率点的方法与装置
本专利技术涉及换能器
，尤其涉及一种用于换能器的查找谐振频率点的方法与装置。
技术介绍
随着技术的发展，超声波外科手术设备获得了广泛的应用，其中，超声波换能器是超声波手术设备中的核心部件，为了使超声波手术设备具有大的机械振幅和较高的电机转换效率，超声波换能器需要在其谐振频率点工作，即驱动电路应以其谐振频率信号对超声波换能器进行激励。可以理解，在使用中，超声波换能器的温度会升高，而超声波换能器的谐振频率点会随着温度的升高而产生漂移，因此，需要实时查找超声波换能器的谐振频率点。且可以理解的是，对于其他换能器也存在这样的问题。目前现有的查找换能器谐振频率点的方式为扫频的方式，即线性递加递减频率输出能量信号查找谐振频率，缺点是查找速度慢，效率不高。例如，从50KHz扫频到60KHz，为了保证查找结果的准确性，可能需要10000次的判断时间，效率不高。因此，设计一种高效率的用于换能器的查找谐振频率点的方法，就成为一个亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于换能器的查找谐振频率点的方法与装置。为了实现上述专利技术目的之一，本专利技术一实施方式提供了一种用于换能器的搜索谐振频率点的方法，包括以下步骤：获取第一测试区间、以及位于所述第一测试区间中的若干第一测试频率点，第一测试频率点=第一初始频率值+M*第一递增值，M为大于等于零的整数，且第一初始频率值大于等于第一测试区间的最小频率值，第一测试频率点小于等于所述第一测试区间的最大频率值；持续对第一测试频率点进行测试，直至测试完所有第一测试频率点，所述对第一测试频率点进行测试具体为，控制所述换能器工作在第一功率和第一测试频率点，且在确定所述换能器的电压和电流之间的相位差小于等于预设值时，获取所述换能器的对应频率点上的阻抗值，并将所述阻抗值与第一测试频率点之间的对应关系存入第一集合；第一集合中的模最小的阻抗值对应的第一测试频率点即为谐振频率点。本专利技术一实施方式还提供了一种用于换能器的搜索谐振频率点的装置，包括以下模块：第一参数获取模块，用于获取第一测试区间、以及位于所述第一测试区间中的若干第一测试频率点，第一测试频率点=第一初始频率值+M*第一递增值，M为大于等于零的整数，且第一初始频率值大于等于第一测试区间的最小频率值，第一测试频率点小于等于所述第一测试区间的最大频率值；第一测试模块，用于持续对第一测试频率点进行测试，直至测试完所有第一测试频率点，所述对第一测试频率点进行测试具体为，控制所述换能器工作在第一功率和第一测试频率点，且在确定所述换能器的电压和电流之间的相位差小于等于预设值时，获取所述换能器的对应频率点上的阻抗值，并将所述阻抗值与第一测试频率点之间的对应关系存入第一集合；第一确定模块，用于第一集合中的模最小的阻抗值对应的第一测试频率点即为谐振频率点。本专利技术一实施方式还提供了一种缩小谐振频率点查找区间的方法，包括以下步骤：获取第二测试区间、以及位于所述第二测试区间中的若干第二测试频率点；持续对第二测试频率点进行测试，直至测试完所有第二测试频率点，所述对第二测试频率点进行测试具体为，控制所述换能器工作在第二功率和第二测试频率点，且在确定所述换能器的电压和电流之间的相位差小于等于预设值时，获取所述换能器的对应频率点上的阻抗值，并将所述阻抗值与第二测试频率点之间的对应关系存入第二集合；从第二集合中获取模最小的阻抗值对应的第三测试频率点；将所述第二测试区间分割为若干子测试区间，在确定第三测试频率点大于等于第一子测试区间的最小频率值、且小于等于第一子测试区间的最大频率值时，所述谐振频率点处于第一子测试区间。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述位于所述第二测试区间中的若干第二测试频率点，包括：第二测试频率点=第二初始频率值+N*第二递增值，N为大于等于零的整数，且第二初始频率值大于等于第二测试区间的最小频率值，第二测试频率点小于等于所述第二测试区间的最大频率值。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述将所述第二测试区间分割为若干子测试区间，包括：将所述第二测试区间分割为两个等长的子测试区间。本专利技术一实施方式还提供了一种缩小谐振频率点的查找区间的装置，包括以下模块：第二参数获取模块，用于获取第二测试区间、以及位于所述第二测试区间中的若干第二测试频率点；第二测试模块，用于持续对第二测试频率点进行测试，直至测试完所有第二测试频率点，所述对第二测试频率点进行测试具体为，控制所述换能器工作在第二功率和第二测试频率点，且在确定所述换能器的电压和电流之间的相位差小于等于预设值时，获取所述换能器的对应频率点上的阻抗值，并将所述阻抗值与第二测试频率点之间的对应关系存入第二集合；第二确定模块，用于从第二集合中获取模最小的阻抗值对应的第三测试频率点；将所述第二测试区间分割为若干子测试区间，在确定第三测试频率点大于等于第一子测试区间的最小频率值、且小于等于第一子测试区间的最大频率值时，所述谐振频率点处于第一子测试区间。本专利技术一实施方式还提供了一种用于换能器的查找谐振频率点的方法，包括以下步骤：依据所述换能器所允许的最小工作频率值和最大工作频率值形成第二测试区间，并获取第二功率和第二递增值；执行上述的缩小谐振频率点查找区间的方法；将第二测试区间设为第一子测试区间，并执行上述的缩小谐振频率点查找区间的方法；将第一测试区间设为第一子测试区间，并执行上述的搜索谐振频率点的方法。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述将第二测试区间设为第一子测试区间，并执行上述的缩小谐振频率点查找区间的方法，包括：将第二测试区间设为第一子测试区间，增加第二功率的值，减小第二递增值的值，并执行上述的缩小谐振频率点查找区间的方法。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，将第一测试区间设为第一子测试区间，并执行上述的搜索谐振频率点的方法，包括：将第一测试区间设为第一子测试区间，增加第二功率的值并赋值给第一功率，减小第二递增值的值并赋值给第一递增值，并执行上述的搜索谐振频率点的方法本专利技术一实施方式还提供了一种用于换能器的查找谐振频率点的装置，包括以下模块：第三参数获取模块，用于依据所述换能器所允许的最小工作频率值和最大工作频率值形成第二测试区间，并获取第二功率和第二递增值；第三测试模块，用于执行上述的缩小谐振频率点查找区间的方法；第四测试模块，用于将第二测试区间设为第一子测试区间，并执行上述的缩小谐振频率点查找区间的方法；第五测试模块，用于将第一测试区间设为第一子测试区间，并执行上述的搜索谐振频率点的方法。相对于现有技术，本专利技术的技术效果在于：在本实施例所提供的查找谐振频率点的方法中，先执行两轮缩小谐振频率点查找区间的方法，在这两轮方法中，均使用了线性扫频的方法，但第二轮方法的扫频的密集度要高于第一轮方法、换能器的运行功率更高，从而提高了扫频的精确性；并且，第二轮方法的扫频的区间仅仅为第一轮的区间的一部分，则可以理解的，所丢弃的另外一部分就不用第二轮扫频了，从而提高了查找的速度。之后，再执行一轮搜索谐振频率点的方法，且在该方法中也使用了线性扫频的方法，密集度相对于前两轮的缩小谐振频率点查找区间的方法均要高，且换能器的运行的功率更高，从而又进一步的提高了扫频的精确性，且第三本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于换能器的搜索谐振频率点的方法，其特征在于，包括以下步骤：获取第一测试区间、以及位于所述第一测试区间中的若干第一测试频率点，第一测试频率点=第一初始频率值+M*第一递增值，M为大于等于零的整数，且第一初始频率值大于等于第一测试区间的最小频率值，第一测试频率点小于等于所述第一测试区间的最大频率值；持续对第一测试频率点进行测试，直至测试完所有第一测试频率点，所述对第一测试频率点进行测试具体为，控制所述换能器工作在第一功率和第一测试频率点，且在确定所述换能器的电压和电流之间的相位差小于等于预设值时，获取所述换能器的对应频率点上的阻抗值，并将所述阻抗值与第一测试频率点之间的对应关系存入第一集合；第一集合中的模最小的阻抗值对应的第一测试频率点即为谐振频率点。

【技术特征摘要】
1.一种用于换能器的搜索谐振频率点的方法，其特征在于，包括以下步骤：获取第一测试区间、以及位于所述第一测试区间中的若干第一测试频率点，第一测试频率点=第一初始频率值+M*第一递增值，M为大于等于零的整数，且第一初始频率值大于等于第一测试区间的最小频率值，第一测试频率点小于等于所述第一测试区间的最大频率值；持续对第一测试频率点进行测试，直至测试完所有第一测试频率点，所述对第一测试频率点进行测试具体为，控制所述换能器工作在第一功率和第一测试频率点，且在确定所述换能器的电压和电流之间的相位差小于等于预设值时，获取所述换能器的对应频率点上的阻抗值，并将所述阻抗值与第一测试频率点之间的对应关系存入第一集合；第一集合中的模最小的阻抗值对应的第一测试频率点即为谐振频率点。2.一种用于换能器的搜索谐振频率点的装置，其特征在于，包括以下模块：第一参数获取模块，用于获取第一测试区间、以及位于所述第一测试区间中的若干第一测试频率点，第一测试频率点=第一初始频率值+M*第一递增值，M为大于等于零的整数，且第一初始频率值大于等于第一测试区间的最小频率值，第一测试频率点小于等于所述第一测试区间的最大频率值；第一测试模块，用于持续对第一测试频率点进行测试，直至测试完所有第一测试频率点，所述对第一测试频率点进行测试具体为，控制所述换能器工作在第一功率和第一测试频率点，且在确定所述换能器的电压和电流之间的相位差小于等于预设值时，获取所述换能器的对应频率点上的阻抗值，并将所述阻抗值与第一测试频率点之间的对应关系存入第一集合；第一确定模块，用于第一集合中的模最小的阻抗值对应的第一测试频率点即为谐振频率点。3.一种缩小谐振频率点查找区间的方法，其特征在于，包括以下步骤：获取第二测试区间、以及位于所述第二测试区间中的若干第二测试频率点；持续对第二测试频率点进行测试，直至测试完所有第二测试频率点，所述对第二测试频率点进行测试具体为，控制所述换能器工作在第二功率和第二测试频率点，且在确定所述换能器的电压和电流之间的相位差小于等于预设值时，获取所述换能器的对应频率点上的阻抗值，并将所述阻抗值与第二测试频率点之间的对应关系存入第二集合；从第二集合中获取模最小的阻抗值对应的第三测试频率点；将所述第二测试区间分割为若干子测试区间，在确定第三测试频率点大于等于第一子测试区间的最小频率值、且小于等于第一子测试区间的最大频率值时，所述谐振频率点处于第一子测试区间。4.根据权利要求3所述的缩小谐振频率点查找区间的方法，其特征在于，所述位于所述第二测试区间中的若干第二测试频率点，包括：第二测试频率点=第二初始频率值+N*第二递增值，N为大于等于零的整数，且第二初始频率值大于等于第二测试区间的最小频率值，第二测试频率点小于等于所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾凡晶，曹明，仇云龙，
申请(专利权)人：锐泰安医疗科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32