[发明专利]一种用于量值传递的标准超声源系统及其应用方法

权利要求书

1.一种用于量值传递的标准超声源系统，所述系统包括超声探头和信号控制 模块；其特征在于所述信号控制模块包括：信号源产生和信号调理部件、信号 控制选择部件和信号报警部件；

所述信号源产生和信号调理部件用于产生正弦波信号，并进行信号放大及 信号匹配；

所述信号控制选择部件用于对信号进行输出功率控制、频率调节控制、阻 抗匹配控制和声光报警控制；

所述信号报警部件用于当信号频率参数跟探头谐振点不匹配时，进行报警；

所述信号源产生和信号调理部件在所述信号控制选择部件的控制和切换下 产生信号并对信号进行调理，并将调理后的信号传输给超声探头。

2.根据权利要求1所述的一种用于量值传递的标准超声源系统，其特征在于：

所述超声探头采用基于铌酸锂单晶片制作的空气背衬的超声探头。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于量值传递的标准超声源系统，其特征 在于：

所述的信号源产生和信号调理部件包括频率可跳可调的信号发生电路、电 压放大电路、甲乙类互补对称功率放大电路和阻抗匹配和功率因数补偿电路；

所述频率可跳可调的信号发生电路用于产生正弦波信号，且能够跳频，且 在每个频率点和每个功率等级点下单独地调节输出信号的频率；

所述电压放大电路用于放大经过所述频率可跳可调的信号发生电路产生的 正弦波信号，将电压信号不失真地放大到足够高的幅度，以推动后续的功率放 大电路；

所述甲乙类互补对称功率放大电路用于将经过所述电压放大电路的信号进 行功率放大，以驱动后续的超声探头；

所述阻抗匹配和功率因数补偿电路用于在所述甲乙类互补对称功率放大电 路和超声探头之间实现阻抗匹配，以提高超声输出功率；

4.根据权利要求3所述的一种用于量值传递的标准超声源系统，其特征在于：

所述信号控制选择部件包括一组继电器，用于控制所述的信号报警部件进 行报警、控制所述的频率可跳可调的信号发生电路进行频率调节控制、调节输 出功率控制电路来控制输出功率、和控制阻抗匹配和功率因数补偿电路进行阻 抗匹配；

所述的信号报警部件为声光报警装置。

5.根据权利要求4所述的一种用于量值传递的标准超声源系统，其特征在于： 超声源输出超声波的功率范围是2mW～1W。

6.根据权利要求3-5之一所述的一种用于量值传递的标准超声源系统的应用 方法，其特征在于

所述方法中包括标准超声源信号控制过程和超声源信号输出过程；

所述标准超声源信号控制过程包括：信号源产生及信号调理，信号控制选 择，信号报警；

所述信号源产生及信号调理用于产生正弦波信号，且进行信号放大及信号 匹配；

所述信号控制选择用于对信号进行输出功率控制、频率调节控制、阻抗匹 配控制和声光报警控制；

信号报警用于当信号频率参数跟探头谐振点不匹配时，进行报警。

7.根据权利要求6所述的一种用于量值传递的标准超声源系统的应用方法， 其特征在于

在所述超声源信号输出过程中采用基于铌酸锂单晶片制作的空气背衬的 超声探头进行超声源信号输出。

8.根据权利要求6所述的一种用于量值传递的标准超声源系统的应用方法， 其特征在于

所述方法包括：

A，信号控制选择步骤：

步骤中，所述信号控制选择部件对信号进行输出功率控制、频率调节控制、 阻抗匹配控制和声光报警控制；即将信号控制选择信号分别输入频率可跳可调 的信号发生电路、阻抗匹配和功率因数补偿电路和所述信号报警部件；

B，信号源产生步骤：

所述频率可跳可调的信号发生电路根据所述信号控制选择部件发出的指 令，产生频率可跳可调的正弦波信号，并将产生的信号输入至电压放大电路；

C，信号电压放大步骤：

所述电压放大电路根据输入的正弦波信号，将电压信号放大到足够高的幅 度，以推动后续的功率放大电路；

D，信号功率放大步骤：

所述甲乙类互补对称功率放大电路将经过信号电压放大步骤后的信号进行 功率放大，以驱动后续的超声探头；

E，信号匹配步骤：

所述阻抗匹配和功率因数补偿电路根据步骤D输入的信号和所述信号控制 选择部件输入的控制信号，在所述甲乙类互补对称功率放大电路和超声探头之 间实现最佳阻抗匹配，以提高超声输出功率；

F，信号报警步骤：

当产生信号频率参数跟探头谐振点不匹配时，所述信号控制选择部件输出 报警信号给信号报警部件，进行声光报警；

G，信号输出步骤：

所述阻抗匹配和功率因数补偿电路将超声波信号输入给所述超声探头，进 行超声源信号输出过程。