一种智能数字防干烧的超声波装置的制作方法

1.本发明涉及超声波设备技术领域，尤其涉及一种智能数字防干烧的超声波装置。


背景技术：

2.现有的用于雾化或者清洗的超声波装置，在缺水的情况下，一旦开启超声清洗功能，超声换能器就会处于干烧状态，随着干烧工作时间的延长，将会损坏超声换能器组件，致使超声清洗设备不能工作。
3.现有的防干烧技术方案一般是利用温度传感器或者水位传感器。温度传感器无论是通过模拟电路或者数字电路，滞后性都比较严重，控制方案相对复杂，生产和制造成本较高。水位传感器由于超声波的振动，会导致水位波动，用于雾化的超声波装置还存在雾水影响的问题，目前都存在判断水位过低时出现不精准的状况。
4.并且现有的防干烧方案都比较单一，一般只有一两种检测数据，当检测模块出现异常时无法正常关闭超声波设备。


技术实现要素：

5.鉴于上述状况，有必要提出一种提高检测精度的智能数字防干烧的超声波装置。
6.为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种智能数字防干烧的超声波装置，包括超声换能器组件、mcu处理器、多分量检测控制器和i/o口，所述超声换能器组件设置有至少一个，所述多分量检测控制器包括换能器阻抗检测模块、换能器功率检测模块、换能器频率检测模块、容抗分量检测模块、感抗分量检测模块，所述电子组件通过所述i/o口连接所述超声换能器组件；所述换能器阻抗检测模块、换能器功率检测模块、换能器频率检测模块、容抗分量检测模块、感抗分量检测模块中的至少一个检测到异常时，所述mcu处理器控制所述i/o口停止输出驱动信号。
7.进一步的，所述超声换能器组件设置有两个以上，两个以上所述超声换能器组件并联连接。
8.进一步的，还包括依次连接的电源输入模块、整流储能模块和半桥/全桥逆变模块，所述半桥/全桥逆变模块分别连接所述多分量检测控制器和所述i/o口。
9.进一步的，还包括放大模块和匹配网络，所述mcu处理器连接所述放大模块，所述放大模块连接所述半桥/全桥逆变模块，所述半桥/全桥逆变模块连接所所述匹配网络，所述匹配网络连接所述i/o口。
10.进一步的，还包括模数转换模块和比较模块，所述多分量检测控制器通过所述比较模块和模数转换模块连接所述mcu处理器。
11.进一步的，还包括水位检测器，所述水位检测器与所述mcu处理器连接，当检测到水位符合预设值时使所述mcu处理器重新向所述i/o输出驱动信号。
12.进一步的，还包括保护模块，所述保护模块在所述mcu处理器停止输出驱动信号后启动使所述mcu处理器保持待机状态，所述水位检测器与所述mcu处理器连接，当检测到水
位符合预设值时使所述保护模块解锁。
13.进一步的，还包括人机交互模块，所述人机交互模块与所述mcu处理器连接，所述人机交互包括包括显示屏、指示灯、提示音中的至少一种。
14.本发明的有益效果在于：多分量检测控制器包括阻抗检测分量、功率检测分量、频率检测分量、容抗分量、感抗分量，当任意一种或以上分离与预设参数不一致时，多分量检测控制器即向mcu处理器发送信号，mcu处理器停止i/o口的输出，超声功率变换部分因没有驱动信号而中止工作。多个分量进行检测，精度高，并且均是直接针对超声换能器组件的检测，能够及时中止异常状态，避免了因为滞后延迟问题导致的超声换能器组件不能及时关闭的问题，提高了超声换能器组件的安全性，并且从另一方面延长了超声换能器组件的使用寿命。
附图说明
15.图1是本发明实施例一种智能数字防干烧的超声波装置的结构图；
16.图2是本发明实施例一种智能数字防干烧的超声波装置的结构示意图；
17.图3是本发明实施例一种智能数字防干烧的超声波装置的流程示意图；
18.图4是本发明实施例一种智能数字防干烧的超声波装置的另一实施方式的流程示意图；
19.图5是本发明实施例一种智能数字防干烧的超声波装置的又一实施方式的流程示意图。
20.标号说明：
21.100、超声换能器组件；200、mcu处理器；300、多分量检测控制器；
22.310、换能器阻抗检测模块；320、换能器功率检测模块；
23.330、换能器频率检测模块；340、容抗分量检测模块；
24.350、感抗分量检测模块；400、i/o口；500、电源输入模块；
25.510、整流储能模块；520、半桥/全桥逆变模块；600、放大模块；
26.700、匹配网络；800、人机交互模块。
具体实施方式
27.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明一种智能数字防干烧的超声波装置进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
28.请参照图1-图5，一种智能数字防干烧的超声波装置，包括超声换能器组件100、mcu处理器200、多分量检测控制器300和i/o口400，超声换能器组件100设置有至少一个，多分量检测控制器300包括换能器阻抗检测模块310、换能器功率检测模块320、换能器频率检测模块330、容抗分量检测模块340、感抗分量检测模块350，电子组件通过i/o口400连接超声换能器组件100；换能器阻抗检测模块310、换能器功率检测模块320、换能器频率检测模块330、容抗分量检测模块340、感抗分量检测模块350中的至少一个检测到异常时，mcu处理器200控制i/o口400停止输出驱动信号。
29.多分量检测控制器300包括阻抗检测分量、功率检测分量、频率检测分量、容抗分
量、感抗分量，当任意一种或以上分离与预设参数不一致时，多分量检测控制器300即向mcu处理器200发送信号，mcu处理器200停止i/o口400的输出，超声功率变换部分因没有驱动信号而中止工作。多个分量进行检测，精度高，并且均是直接针对超声换能器组件100的检测，能够及时中止异常状态，避免了因为滞后延迟问题导致的超声换能器组件100不能及时关闭的问题，提高了超声换能器组件100的安全性，并且从另一方面延长了超声换能器组件100的使用寿命。
30.请参照图1，超声换能器组件100设置有两个以上，两个以上超声换能器组件100并联连接。即i/o分别连接两个以上的超声换能器组件100，多分量检测控制器300检测i/o口400的参数即可，当其中一个火多个超声换能器组件100出现异常时，从i/o口400即可测得参数异常。
31.请参照图2，还包括依次连接的电源输入模块500、整流储能模块510和半桥/全桥逆变模块520，半桥/全桥逆变模块520分别连接多分量检测控制器300和i/o口400。
32.请参照图2，还包括放大模块600和匹配网络700，mcu处理器200连接放大模块600，放大模块600连接半桥/全桥逆变模块520，半桥/全桥逆变模块520连接所匹配网络700，匹配网络700连接i/o口400。
33.请参照图2，还包括模数转换模块和比较模块，多分量检测控制器300通过比较模块和模数转换模块连接mcu处理器200。通过模数转换模块将比较器的比较结果由模拟信号转换为数字信号，方便mcu处理器200接收。
34.特别的，请参照图4，还包括水位检测器，水位检测器与mcu处理器200连接，当检测到水位符合预设值时使mcu处理器200重新向i/o输出驱动信号。水位检测器检测低于预设水位时具有一定的滞后性，但是检测水位高于预设水位时，准确性高，并且也无需考虑滞后性。可以理解的，由于水位检测器是作为故障恢复判断使用的，预设的水位线可以不必贴于底部，不必占据底部的位置，可以放置于靠近底部的侧壁，从而方便了零件的安装布局。
35.请参照图5，还包括保护模块，保护模块在mcu处理器200停止输出驱动信号后启动使mcu处理器200保持待机状态，水位检测器与mcu处理器200连接，当检测到水位符合预设值时使保护模块解锁。设置保护模块，避免在水位过低时再次启动i/o口400，简单的，保护模块包括三极管。
36.请参照图2，还包括人机交互模块800，人机交互模块800与mcu处理器200连接，人机交互包括包括显示屏、指示灯、提示音中的至少一种。设置人机交互模块800，当多分量检测控制器300检测到异常时及时提醒添加水源。
37.可以理解的，本技术中的连接指的是电连接或信号连接。
38.特别的，mcu处理器200、多分量检测控制器300、i/o口400、放大模块600、半桥/全桥逆变模块520、匹配网络700、整流模块、模数变换模块和比较模块通过集成技术集成在一块电路板上，电路板再通过交流输入接口连接交流输入模块，方便安装和连接。
39.综上所述，本发明提供的一种智能数字防干烧的超声波装置，多分量检测控制器包括阻抗检测分量、功率检测分量、频率检测分量、容抗分量、感抗分量，当任意一种或以上分离与预设参数不一致时，多分量检测控制器即向mcu处理器发送信号，mcu处理器停止i/o口的输出，超声功率变换部分因没有驱动信号而中止工作。多个分量进行检测，精度高，并且均是直接针对超声换能器组件的检测，能够及时中止异常状态，避免了因为滞后延迟问
题导致的超声换能器组件不能及时关闭的问题，提高了超声换能器组件的安全性，并且从另一方面延长了超声换能器组件的使用寿命。
40.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。