壓電陶瓷功率放大器在超聲潔牙機中的研究應用
超聲潔牙機是利用壓電陶瓷的壓電效應,利用高頻率的震蕩電能信號,通過換能器轉換成機械振動,壓電陶瓷片的驅動系統(tǒng)是一個重要的組成部分,功率放大器作為驅動對潔牙機發(fā)揮著舉足輕重的作用。如果驅動器設計不合理,會使?jié)嵮罊C工作不穩(wěn)定,甚至對病人造成傷害。
超聲潔牙機的工作原理:
超聲潔牙機是靠超聲波震蕩電路產(chǎn)生電能,并將電能轉換成機械能,當震蕩電路的頻率與壓電陶瓷的諧振頻率一致時,換能器的振動幅度大即共振,經(jīng)過換能器的能量轉換,固定在換能器端的工作頭獲得強烈的震動,當工作頭接觸到牙結石時,就能馬上剝離去除,還可以去除牙齒上的色素和煙斑等,可以達到清潔牙齒和保護牙齒的作用。
超聲潔牙機主要由發(fā)生器、換能器、工作頭、腳踏開關等幾個部件相配接而成。通過發(fā)生器產(chǎn)生25KHz-35KHz的超聲電能,經(jīng)過功率放大器放大后輸送到壓電陶瓷換能器,利用壓電陶瓷的壓電效應把超聲電能轉換為機械振動,驅動工作頭。
ATA-2161是一款理想的可放大交直流信號的單通道功率放大器。大差分輸出1600Vp-p (±800V)高壓,可以驅動高壓型換能器,函數(shù)信號發(fā)生器提供輸入小于10Vpp的小信號,功率放大器的放大倍數(shù)可以根據(jù)需要進行調節(jié),在使用測試過程中設置好需要的參數(shù)可以保存設置,以便下次開機后正常使用,可與主流的信號發(fā)生器配套使用,實現(xiàn)信號的放大。
超聲潔牙機是目前常用的牙科醫(yī)療儀器,利用機械作用、溫熱作用、化學作用達到潔齒、美齒、保健的效果。在超聲潔牙機設計的過程中,目前大多數(shù)采用的都是壓電效應的方法發(fā)生超聲波,利用特殊的晶體材料:壓電陶瓷、石英等對其進行壓縮或拉伸,利用壓電效應將電能轉換為機械震蕩,所以驅動功率放大器的選擇需慎重。