專利名稱：具復頻掃描的超聲波驅動裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種驅動裝置，特別是涉及一種具復頻掃描的超聲波 驅動裝置。
技術背景超聲波(ultra-sonic)是指頻率在20KHz以上且人類的耳朵無法 感應到的聲波。超聲波具有許多方面的用途，例如超聲波清洗機是將 超聲波傳入一清洗液中，并藉由超聲波使清洗液產(chǎn)生擾動，以達到洗 凈浸在清洗液中的待清洗物的效果。甚至也有應用于醫(yī)療方面的超聲 波熱療機，由熱療機產(chǎn)生的超聲波透過皮膚傳送至肌肉的深淺層而產(chǎn) 生熱能，進而達到復健熱療的效果。參閱圖1， 一超聲波清洗機具有一電源供應裝置3、 一超聲波驅動 裝置4及若干設置在清洗液中的振蕩子(應當指出的是，振蕩子的個 數(shù)也可以為1個)。超聲波驅動裝置4包含一訊號產(chǎn)生模組41、 一輸 出模組42及一超聲波換能模組(transducer) 43。電源供應裝置3與 家用交流電源電連接，且將交流電源轉換成為一直流的工作電源并輸 出，訊號產(chǎn)生模組41接收工作電源，并輸出交流的第一驅動訊號Vdl。 輸出模組42接收工作電源，并接收第一驅動訊號Vdl，且調整第一驅 動訊號Vdl的大小以成為第二驅動訊號Vd2。超聲波換能模組43接收第二驅動訊號Vd2且設置在清洗液中， 并輸出與第二驅動訊號Vd2相同頻率的超聲波。超聲波換能模組是以 壓電陶瓷(piezoelectric ceramic )元件制成。壓電陶資接受到第二驅 動訊號Vd2時，會將第二驅動訊號Vd2的電能轉為機械能，并產(chǎn)生與 第二驅動訊號Vd2相同頻率的振動。超聲波驅動振蕩子產(chǎn)生振動，使振蕩子擾動清洗液。由于該清洗 液的黏滯性(viscosity),清洗液的擾動使其自身產(chǎn)生許多細小的辜空
微泡。利用真空微泡在清洗液中碰到粘著在清洗物上的污垢時將會破 裂而使污垢產(chǎn)生強烈的振動，并藉由此種振動使污垢脫離待清洗物表 面，以達到洗凈待清洗物的作用。參閱圖2，因為現(xiàn)有的超聲波清洗機發(fā)出的超聲波只有一固定的 頻率，且以特定頻率的超聲波驅動振蕩子產(chǎn)生振動，但是因為振蕩子 是以燒結(sintering)的方式制做而成，而以此方式做成的振蕩子其 驅動頻率無法完全一致，因此以固定頻率的超聲波只能對應驅動特定 驅動頻率的振蕩子產(chǎn)生較佳的振蕩，而無法使振蕩子都產(chǎn)生較佳的振 蕩，所以也就無法以全部的振蕩子共同驅動清洗液產(chǎn)生振動，因此該 超聲波清洗機的洗凈效果相對較差。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種具復頻掃描的超聲波驅動裝置。 本發(fā)明的具復頻掃描的超聲波驅動裝置，包含一訊號產(chǎn)生模組、 一輸出模組及一超聲波換能模組。訊號產(chǎn)生模組輸出頻率在特定范圍內(nèi)變動的第一驅動訊號。 輸出模組接收第 一驅動訊號且調整第一驅動訊號的大小而成為第 二驅動i禮號。超聲波換能模組接收第二驅動訊號且輸出與第二驅動訊號相同頻 率的超聲波。本發(fā)明的有益效果在于超聲波驅動裝置輸出的超聲波的頻率可 在一特定的范圍內(nèi)變化以驅動具有不同驅動頻率的振蕩子。


圖l是現(xiàn)有的超聲波驅動裝置的電路方塊圖； 圖2是現(xiàn)有的超聲波裝置的訊號產(chǎn)生模組輸出的第一驅動訊號； 圖3是本發(fā)明的具復頻掃描的超聲波驅動裝置的電路方塊圖； 圖4是本發(fā)明的具有復頻掃描的超聲波驅動裝置中掃描單元、振蕩單元及輸出模組的詳細電路圖；圖5是本發(fā)明的具有復頻掃描的超聲波驅動裝置中掃描單元及振蕩單元的詳細電路圖6是掃描單元輸出的三角波及振蕩單元以該三角波調變頻率的 第一驅動訊號的波形圖；圖7是一類似圖6的波形圖，說明圖6中振蕩單元接收到一負電 壓值的頻率修正訊號時，第一驅動訊號的波形圖。
具體實施例方式
下面結合附圖及實施例對本發(fā)明進行詳細說明參閱圖3、圖4及圖5,本發(fā)明的具復頻掃描的超聲波驅動裝置1， 適用于發(fā)出超聲波以驅動復數(shù)振蕩子產(chǎn)生振動，且包含一訊號產(chǎn)生模 組ll、 一輸出模組12及一超聲波換能模組13，并與外界的一電源供 應裝置2電連接，電源供應裝置2與家用的交流電源電連接，且將交 流電源轉換成為直流的操作電源。電源供應裝置2輸出一 12V的直流 電壓到訊號產(chǎn)生模組11、一21V及一 320V的直流電壓到輸出模組12。 由于電源供應裝置2并非本發(fā)明技術改進的重點，且工業(yè)界已經(jīng)有許 多現(xiàn)有的電路可達到相應的功能，此處不再贅述。
訊號產(chǎn)生模組11輸出頻率在一特定范圍內(nèi)變動的第一驅動訊號 Vdl。訊號產(chǎn)生模組11包括一掃描單元111及一振蕩單元112。
掃描單元111接收操作電源，并輸出一電壓值在一預定范圍內(nèi)變 化的三角波Vm。振蕩單元112接收三角波Vm及操作電源，并接收 外界輸入的一頻率修正訊號Vadj，且輸出第一驅動訊號Vdl,第一驅 動訊號Vdl的頻率與三角波Vm的電壓及頻率修正訊號Vadj相加后 的值呈線性關系。在本發(fā)明的較佳實施例中，第一驅動訊號Vdl是頻 率在特定范圍內(nèi)變化的脈沖信號。
在本實施例中，掃描單元lll包括第一集成電路llll，振蕩單元 112包括第二集成電路1121，笫一集成電路1111及第二集成電路1121 是現(xiàn)有編號LM556的集成電路，但不以此為限。
輸出模組12接收第一驅動訊號Vdl及直流操作電源，且調整第 一驅動訊號Vdl的大小而成為第二驅動訊號Vd2，并將第二驅動訊號 Vd2輸出至超聲波換能模組13。
超聲波換能模組13接收第二驅動訊號Vd2,且輸出與第二驅動訊
號Vd2相同頻率的超聲波。為了驅動超聲波換能模組13產(chǎn)生超聲波， 第二驅動訊號Vd2的振幅在200~500伏特范圍內(nèi)，且該超聲波換能模 組13將第二驅動訊號Vd2的電能，轉換為驅動振蕩子振動的機械能。 輸出模組12及超聲波換能模組13并非本發(fā)明改進的重點，且工 業(yè)界已經(jīng)有許多現(xiàn)有的電路可以實現(xiàn)模組12、 13的功能，此處不再贅 述。參閱圖6，假設頻率修正訊號Vadj的值為0V。當三角波Vm的 電壓為0V時，第一驅動訊號Vdl的頻率在最低值；隨著三角波Vm 的電壓線性增加，第一驅動訊號Vdl的頻率也線性增加；當三角波 Vm的電壓達到最大值時，第一驅動訊號Vdl的頻率也對應達到最大 值，第二驅動訊號Vd2的值是第一驅動訊號Vdl經(jīng)過放大到約500 伏特的結果。假如頻率^f務正訊號vadj的電壓為負，則第一驅動訊號Vdl的頻 率將如圖7所示。圖7中第一驅動訊號Vdl是圖6中第一驅動訊號 Vdl以該負電壓值的頻率修正訊號Vadj調變頻率后的結果，且第一驅 動訊號Vdl在對應三角波Vm為OV時的頻率小于圖6中第一驅動訊 號Vdl在對應三角波Vm為OV時的頻率。值得注意的是，掃描單元111也可以輸出其他形狀的波形到振蕩 單元112,例如正弦波或是方波。當掃描單元lll輸出的是正弦波時， 因為正弦波與三角波Vm的電壓都是在一特定的范圍內(nèi)緩慢變化，因 此也可以使振蕩單元112輸出頻率在一特定范圍的第一驅動訊號 Vdl。而當掃描單元111輸出的是方波時，因為方波電壓只會在兩個 值之間改變，因此第一驅動訊號Vdl將對應具有兩個頻率，所以可以 用來驅動雙振蕩子。由于第一驅動訊號Vdl是在特定的頻率范圍內(nèi)變化，因此超聲波 換能模組13產(chǎn)生的超聲波的頻率也將會在特定的頻率范圍變化，因此 不同驅動頻率的振蕩子都可以被相對應頻率的超聲波驅動而產(chǎn)生振 蕩。值得注意的是，本發(fā)明的具復頻掃描的超聲波驅動裝置l也可以
應用于其他需要產(chǎn)生超聲波的系統(tǒng)中，不限于超聲波清洗機，例如超 聲波熔接機與醫(yī)療用的超聲波熱療機。綜合上述，相較于現(xiàn)有的超聲波驅動裝置4只能產(chǎn)生一固定頻率 的超聲波，本發(fā)明的具復頻掃描的超聲波驅動裝置l產(chǎn)生在一特定范 圍內(nèi)變化頻率的超聲波，因此不同驅動頻率的振蕩子可被相對應頻率 的超聲波驅動以產(chǎn)生振蕩，所以本發(fā)明的具復頻掃描的超聲波驅動裝 置1的超聲波清洗機的清洗效果更佳。
權利要求
1.一種具復頻掃描的超聲波驅動裝置，包含一訊號產(chǎn)生模組、一輸出模組及一超聲波換能模組，訊號產(chǎn)生模組輸出第一驅動訊號，輸出模組接收第一驅動訊號且調整第一驅動訊號的大小而成為第二驅動訊號，超聲波換能模組接收第二驅動訊號且輸出與第二驅動訊號相同頻率的超聲波；其特征在于第一驅動訊號的頻率是在一特定范圍內(nèi)變動。
2. 如權利要求l所述的具復頻掃描的超聲波驅動裝置，其特征在 于訊號產(chǎn)生模組包括一掃描單元及一振蕩單元，掃描單元輸出電壓 值在預定范圍內(nèi)變化的三角波，振蕩單元接收三角波及外界輸入的一 頻率修正訊號，且輸出第一驅動訊號，第一驅動訊號的頻率與該三角 波的電壓及頻率修正訊號相加后的值呈線性關系。
3. 如權利要求l所述的具復頻掃描的超聲波驅動裝置，其特征在 于訊號產(chǎn)生模組包括一掃描單元及一振蕩單元，掃描單元輸出一波 形呈正弦波的電壓，振蕩單元接收波形呈正弦波的電壓及外界輸入的 一頻率修正訊號，且輸出第一驅動訊號，第一驅動訊號的頻率與波形 呈正弦波的電壓及頻率修正訊號相加后的值呈線性關系。
4. 如權利要求l所述的具復頻掃描的超聲波驅動裝置，其特征在 于訊號產(chǎn)生模組包括一掃描單元及一振蕩單元，掃描單元輸出一方 波電壓，振蕩單元接收方波電壓及外界輸入的一頻率修正訊號，且輸 出第一驅動訊號，第一驅動訊號的頻率與方波電壓及頻率修正訊號相 加后的值呈線性關系。
全文摘要
一種具復頻掃描的超聲波驅動裝置，適用于發(fā)出超聲波以驅動復數(shù)振蕩子產(chǎn)生振動，且具有一訊號產(chǎn)生模組、一輸出模組及一超聲波換能模組。訊號產(chǎn)生模組產(chǎn)生交流的第一驅動訊號并輸出到輸出模組，第一驅動訊號的頻率是在一特定的范圍內(nèi)變化。輸出模組調整第一驅動訊號的大小而成為第二驅動訊號與并輸出，超聲波換能模組接收第二驅動訊號，且發(fā)出與第二驅動訊號相同頻率范圍的超聲波驅動振蕩子產(chǎn)生振動。由于第一驅動訊號的頻率在特定范圍內(nèi)變化，因此可以驅動對應不同頻率的振蕩子產(chǎn)生振動。
文檔編號B08B3/12GK101125327SQ200710141058
公開日2008年2月20日 申請日期2007年8月16日 優(yōu)先權日2006年8月17日
發(fā)明者蘇忠鉦 申請人:杰邁電子股份有限公司