白林锋，王泽华，王应军

（河南科技学院 信息工程学院，河南 新乡 453003）

在超声粉末筛分系统中，换能器的共振频率主要取决于换能器的共振频率、环境温度、筛子的机械结构以及耦合程度。实际应用中，只有在共振频率附近工作时，换能器才能获得最大的机电转换效率和最佳筛分效果。受筛网结构、环境温度、换能器与筛网的耦合程度等因素的影响［1-5］，当某个参数发生变化时，换能器的谐振频率会随之发生变化。如果超声驱动信号的频率固定，则换能器容易工作在失谐状态。此时，换能器输出的超声振动幅度会大大降低，且换能器容易发热和损坏，减短换能器的使用寿命，影响细粉筛分的效率。

1 电路设计

扫频式超声筛分系统信号源电路设计原理，如图1 所示，由扫频电压发生器［6-7］和精密压控振荡器［8］组成。中心频率自修正电路检测换能器负载电流，单片机在一定频率范围内对换能器扫描，负载电流达到极致时确定换能器的中心频率，并在此基础上控制三角波发生器和精密压控振荡器产生扫频超声波信号驱动功率放大电路工作。

1.1 扫频电压发生器

为了提高信号源输出精度，扫频电压发生器电路由STC15F2k63S2 单片机、16 位D-A 转换器DAC8562以及积分电路组成，电路原理如图2所示。其中，DAC8562 的4、5、6、7、8 引脚与单片机IO 连接［9-10］，VREF 引脚接1/2 电源电压，单片机控制通道A 输出。

扫频电压发生器有扫描模式和扫频模式两种工作状态。当工作在扫描模式下，单片机输入的数据从0～65 525 范围内变化时，DAC8562 的VOUT引脚理论上输出0～5 V 电压。……