三维控制下超声波悬浮系统研究

作     者：张盛锋 曾素玲 郑晓波 叶佐立 黄进洋 邓定南 

作者机构：嘉应学院物理与电子工程学院广东梅州514015 

基　　金：2022年度广东省教育科学规划课题(高等教育专项)(2022GXJK336) 广东大学生科技创新培育专项资金资助项目(pdjh2021b0463) 2022年度嘉应学院高等教育教学改革重点项目(JYJG2022118) 

出 版 物：《南方农机》 (South Agricultural Machinery)

年 卷 期：2023年第54卷第9期

页      码：24-27页

摘      要：为了实现超声驻波悬浮,课题组提出一种三维控制下超声波悬浮系统设计方案。首先,搭建4个9×9的超声波换能器平面阵列。其次,通过STM32单片机产生40 kHz的方波电信号,该电信号通过IRS2104半桥电路的驱动电路放大。放大后的电信号作用于超声波换能器,使之转换成对应40 kHz频率的超声波对射,产生驻波节点,实现泡沫小球的稳定悬浮和精准控制。最后,通过按键操作改变输入电压的大小与输入波形的相位,实现物体的上下、左右的三维移动。实验结果表明,通过超声驻波技术可实现微小物体的悬浮;同时为了提高悬浮能力和稳定性,可利用FPGA控制悬浮系统。

主 题 词：超声波 驻波 声悬浮 泡沫小球 

学科分类：07[理学] 08[工学] 070206[070206] 0802[工学-机械学] 0702[理学-物理学类] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1672-3872.2023.09.008

馆 藏 号：203121003...