STM32 的超声波除垢系统

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STM32 的超声波除垢系统
超声波除垢部分采用程控电源设计的方法，包括 STM32F103RBT6 处理器单元、全波整
流电路、半桥逆变电路、换能器阻抗匹配网络等电路。处理器最大时钟为 72MHz，可在较宽
范围产生两路 PWM 控制信号，经移相器完成对两路 PWM 控制信号的相位处理，再经信号
隔离电路实现对半桥逆变电路 IGBT 开关管的控制，从而得到高频高压交流信号，最终输出
至已经阻抗匹配的超声波除垢振动设备上。其中，在电路设计时，采用 220V 交流电作为输
入电压，在除垢系统的输入级充分考虑了电路抗雷击与浪涌信号干扰问题，在 EMI 电路处理
中采用了目前大功率电源设计中常用的电路方式，同时，对使用人员的生命保护，输入级电
路也做了充分的考虑。

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超声波检测的发射级是利用大电容充放电原理，借助高速场效应管的开关效应作为超声
波检测探头的发射端驱动电路。**分析了两种应用于污垢厚度检测的方法，一种是利用超
声波反射法，通过检测发射端超声波信号经被检测污垢的管道壁反射时间与超声波穿透污垢
后反射的回波信号时间点的差值，作为计算污垢厚度的时间值，利用时间与超声波在污垢中
的传播速度之积的一半作为最终的污垢厚度。第二种方法是利用超声波穿透被检测装置的波
折射原理，在被检测装置的两侧分别安装超声波发射探头和检测探头，利用该原理，推演出
最终被检测装置内部的污垢厚度

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希望大家一起交流！

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