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龙图腾网获悉江苏大学申请的专利半控型步进扫频的变扫模式超声激励信号发生装置及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN117102008B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-10发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310981898.4，技术领域涉及：B06B1/06；该发明授权半控型步进扫频的变扫模式超声激励信号发生装置及方法是由丁艳华;马海乐;任晓锋;杨宁;韩鹏设计研发完成，并于2023-08-07向国家知识产权局提交的专利申请。

本半控型步进扫频的变扫模式超声激励信号发生装置及方法在说明书摘要公布了：本发明提供半控型步进扫频的变扫模式超声激励信号发生装置及方法，涉及超声波电源技术领域。装置结构包括功率级电力变换电路、信号采样及调理、主控制器及外围电路、按键及显示电路四个部分，功率级电力变换电路又由AC‑DC变换、功率调节、DC‑AC逆变、阻抗匹配与串联调谐几个模块组成。通过主控制器的程序设计，可以实现不同的超声波激励信号频率模式，包括保持中心频率的恒频模式、以恒定步进扫频的恒扫模式和以半控型步进扫频的变扫模式。以半控型步进扫频的变扫模式为超声辅助加工提供了新颖的频率激发模式，有利于超声波与组成复杂料液共振的发生，有助于提高声‑空化产额。

本发明授权半控型步进扫频的变扫模式超声激励信号发生装置及方法在权利要求书中公布了：1.半控型步进扫频的变扫模式超声激励信号发生装置的信号产生方法，其特征在于按照下述步骤进行： 步骤一：初始化寄存器，并设置频率初始值为超声波换能器的标称值f0； 步骤二：中心频率捕捉阶段 1信号采样及调理电路将超声波发生器输出的电压uo和电流信号io传递至锁频模块，计算出二者相位差φdif； 2将相位差φdif发送到单片机的AD采样端口，通过在单片机程序中设置频率步进值m|φdif|，使单片机的PWM口输出的驱动脉冲信号频率快速递增或递减；若φdif0，使f0以m|φdif|步进增加，若φdif0，使f0以m|φdif|步进减小，其中，m为步进系数； 3当相位差|φdif|≤φe时，当前的PWM口输出频率即为超声波发生器与换能器的谐振频率fc；其中φe为允许的相位误差，谐振频率为中心频率； 步骤三：频率模式检测与执行阶段 扫描按键端设定的频率模式，共有SW1、SW2和SW3三个按键设置三种不同的超声频率模式，分别对应保持中心频率的恒频模式、以恒定步进扫频的恒扫模式和以半控型步进扫频的变扫模式；不同模式下，超声波发生器发出的激励电信号频率称为工作频率fw； 1当主控制器检测到SW1按下时，频率控制进入恒频工作子程序；单片机的PWM口输出频率为fc的驱动脉冲，该模式下fw=fc； 2当主控制器检测到SW2按下时，频率控制进入恒扫工作子程序；子程序中fw是不断做周期性变化的，变化的范围是fc-f△~fc+f△，f△设置在1kHz~2kHz之间；fw从fc增加到fc+f△，再逐渐减小到fc-f△，然后逐渐增加到fc，上述一个完整过程的时间称为一个频率周期；一个频率周期内，fw增减的步进是fs，fs设置在1Hz~10Hz之间；f△和fs都是在启动超声波发生器之前预先调试并设置好的，即恒扫模式下超声波发生器启动之后频率变化的步进是恒定的； 3当主控制器检测到SW3按下时，频率控制进入变扫工作子程序；子程序中fw是不断变化的，变化的范围是fc-f△~fc+f△，f△设置在1kHz~2kHz之间；fw从fc增加到fc+f△，再逐渐减小到fc-f△，然后逐渐增加到fc，上述一个完整过程的时间称为一个频率周期；一个频率周期内，fw增减的步进是fs，fs设置在1Hz~10Hz之间；但与步骤三中2步不同的是，超声波发生器启动之后，在任意相邻的两个频率周期，频率变化的步进是未知的，由伪随机函数产生，可见，频率递增或递减的速率不可控，但速率的最小值和最大值分别是1Hz和10Hz，不可超出该范围，因此，称为半控型步进扫频模式； 4所述的步骤三2步和3步，一个频率周期内，频率的变化趋势是两个等腰三角形或者两个直角三角形，这由频率控制子程序实现； 5若SW1、SW2和SW3三个按键均未被按下，则执行与步骤三1步相同的频率模式，进入恒频工作子程序；单片机的PWM口输出频率为fc的驱动脉冲，该模式下fw=fc。

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