專利名稱：次聲波發(fā)生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種次聲波發(fā)生裝置，屬于電子技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
植物根結(jié)線蟲(chóng)病主要危害在植物的側(cè)根和須根，如果植物須根或側(cè)根染病，產(chǎn)生瘤狀大小不一的根結(jié)，呈淺黃色至黃褐色，解剖根結(jié)，病部組織中有許多細(xì)長(zhǎng)蠕動(dòng)的乳白色線蟲(chóng)寄生其中。輕病株地上部分癥狀表現(xiàn)不明顯，發(fā)病嚴(yán)重時(shí)植株明顯矮化，結(jié)瓜少而小，葉片褪綠發(fā)黃，睛天中午植株地上部分出現(xiàn)萎蔫或逐漸枯黃，最后植株枯死。由于蔬菜大棚種植作物相對(duì)單一，重茬率高為根線蟲(chóng)的生長(zhǎng)提供了良好的環(huán)境所以現(xiàn)在大棚內(nèi)根線蟲(chóng)的 發(fā)病率較高，對(duì)大棚蔬菜的種植造成了嚴(yán)重?fù)p失?，F(xiàn)行蔬菜大棚滅根線蟲(chóng)方法主要是在大棚作物的根部澆灌農(nóng)藥，但由于地下澆灌農(nóng)藥用量大會(huì)產(chǎn)生大量的農(nóng)藥殘留，也有利用物理方法殺滅根線蟲(chóng)例如微波加熱法、臭氧法、植物引誘法等,但這些方法效果并不理想。次聲波是指能振蕩頻率為20赫茲以下的機(jī)械波縱波，它的波長(zhǎng)長(zhǎng)，可以在固體、液體和氣體中傳播次聲波，穿透能力強(qiáng)，次聲波頻率由于和人、動(dòng)物器官固有頻率相近，會(huì)使人、動(dòng)物器官的發(fā)生共振，會(huì)導(dǎo)致器官變形、移位、甚至破裂，從而達(dá)到殺傷目的。由于次聲波波長(zhǎng)長(zhǎng)，所以如果直接用ー種機(jī)器設(shè)備產(chǎn)生時(shí)，這種機(jī)器必然尺寸需要做的很大，并且這種趨勢(shì)產(chǎn)生的次聲波也難以屏蔽，會(huì)造成次聲波的泄露對(duì)周圍環(huán)境內(nèi)的人員造成危害。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的問(wèn)題是針對(duì)以上不足，提供一種范圍小、易屏蔽，工作效率高的次聲波發(fā)生裝置。為解決以上問(wèn)題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是次聲波發(fā)生裝置，其特征在干所述次聲波發(fā)生裝置包括電連接的調(diào)幅波信號(hào)發(fā)生電路和超聲波振子，調(diào)幅波信號(hào)發(fā)生電路包括電連接的控制電路、超聲波發(fā)生電路、變頻器和功率放大電路；控制電路,包括電連接的微處理器ICl、次聲波信號(hào)輸出電路、直流控制電壓輸出電路；次聲波信號(hào)輸出電路，接收微處理器ICl的信號(hào)，輸出次聲波信號(hào)IP到超聲波發(fā)生電路；直流控制電壓輸出電路，接收微處理器ICl輸出的0-5V的直流控制電壓，放大后轉(zhuǎn)換為0-10V的電壓，輸出至變頻器的輸入端以控制變頻器的輸出交流電頻率；超聲波發(fā)生電路，包括振蕩器、第一電壓比較器、第二電壓比較器、電壓跟隨器和選通電路；振蕩器，用于產(chǎn)生40kHZ的正弦信號(hào)，將信號(hào)送入第一電壓比較器，整形后得到超聲波方波信號(hào)，超聲波方波信號(hào)通過(guò)ニ極管Dl和ニ極管D2形成一個(gè)正極性信號(hào)和ー個(gè)負(fù)極性信號(hào)并輸出；[0012]第二電壓比較器，接收經(jīng)電壓跟隨器緩沖放大后輸出的次聲波信號(hào)IP，第二電壓比較器將次聲波信號(hào)IP的正半周信號(hào)轉(zhuǎn)換為+15V方波直流電壓，將次聲波信號(hào)IP的負(fù)半周信號(hào)轉(zhuǎn)換為-15V方波直流電壓并輸出；選通電路，接收振蕩器輸出的正極性信號(hào)和一個(gè)負(fù)極性信號(hào)以及第ニ電壓比較器輸出的+15V和-15V方波直流電壓，輸出頻率為40HZ的正極性脈沖信號(hào)INH和40HZ的負(fù)極性脈沖信號(hào)INL，輸出至功率放大電路；功率放大電路，其電源端經(jīng)整流全橋接變頻器的輸出端，用來(lái)接收選通電路輸出的40HZ的正極性脈沖信號(hào)INH和40HZ的負(fù)極性脈沖信號(hào)INL，輸出被次聲波調(diào)幅了的高頻信號(hào)，經(jīng)變壓器TRl后輸送給超聲波振子ZL。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)ー步改進(jìn) 所述次聲波發(fā)生裝置還包括絕緣材料制成的鍥狀插桿，插桿上設(shè)有第一電極和第 ニ電極；控制電路還包括啟動(dòng)電路，與插桿上的第一電極和第二電極連接，用以將第一電極和第二電極之間的接觸電阻轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)，經(jīng)微處理器ICI處理后控制變頻器的供電。所述控制電路還包括輸入電路、報(bào)警電路和顯示電路；輸入電路，用來(lái)選擇控制模式、次聲波頻率及工作時(shí)間，并將控制模式、次聲波頻率及工作時(shí)間信號(hào)輸出至微處理器ICI ；報(bào)警電路，用以當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)發(fā)出聲音報(bào)警；顯示電路，用來(lái)選擇控制模式、次聲波頻率及工作時(shí)間。所述次聲波信號(hào)輸出電路包括電阻R13、電容C8、電容C9，微處理器ICl的P2. 4 ロ接電阻R13、電容C8的一端，電阻R13的另一端接電容C9的一端和超聲波發(fā)生電路，電容C8、電容C9的另一端接地。所述直流控制電壓輸出電路包括電阻R11、電阻R12、電阻R15、電容C6、電容C7和三極管Q1，電阻Rll的一端接微處理器ICl的P2. 5 ロ，電阻Rll的另一端經(jīng)電容C6接地并接電阻R12的一端，電阻R12的另一端經(jīng)電容C7接地并接三極管Ql的基極，三極管Ql的集電極接變頻器并經(jīng)電阻R15接電源，三極管Ql的發(fā)射極接地。所述振蕩器由第一雙運(yùn)放器IC6的第一運(yùn)放器與石英晶體Ml、電容C12、電容C13、電容C14、電容C15和電感LI組成；第一電壓比較器由第一雙運(yùn)放器IC6的第二運(yùn)放器與電阻R23組成；電壓跟隨器由第二雙運(yùn)放器IC5的第一運(yùn)放器與電阻R24組成；第二電壓比較器由第二雙運(yùn)放器IC5的第二運(yùn)放器與電阻R26組成；選通電路由三極管Q4、三極管Q5與電阻R27、電阻R28、電阻R29、電阻R30、電阻R31、電阻R32、電阻R33、電阻R34、電阻R35、電阻R36組成。所述第一雙運(yùn)放器IC6的I腳分別接電容C12、電容C13、石英晶體Ml、電感LI的一端和第一雙運(yùn)放器IC6的6腳，電容C12、電感LI的另一端接電源和第一雙運(yùn)放器IC6的8腳，電容C13的另一端接電容C14的一端和第一雙運(yùn)放器IC6的3腳,石英晶體Ml的另ー端經(jīng)電容C15接地，電容C14的另一端接地，第一雙運(yùn)放器IC6的5腳經(jīng)電阻R23接地，第一雙運(yùn)放器IC6的7腳經(jīng)ニ極管Dl和ニ極管D2接選通電路。所述第二雙運(yùn)放器IC5的I腳接電阻R24、電阻R25的一端，電阻R24的另一端接第二雙運(yùn)放器IC5的2腳，電阻R25的另一端接第二雙運(yùn)放器IC5的6腳，第二雙運(yùn)放器IC5的5腳經(jīng)電阻R26接地，第二雙運(yùn)放器IC5的7腳接選通電路，第二雙運(yùn)放器IC5的8腳接電源，第二雙運(yùn)放器IC5的3腳接次聲波信號(hào)輸出電路中電阻R13的另一端。所述三極管Q4的基極經(jīng)電阻R32接電阻R28、電阻R29的一端、ニ極管Dl的負(fù)極，電阻R28的另一端接第二雙運(yùn)放器IC5的7腳、電阻R30的一端，電阻R29的另一端接地，ニ極管Dl的正極接第一雙運(yùn)放器IC6的7腳，電阻R30的另一端接電阻R31的一端、電阻R33的一端、ニ極管D2的正極接，電阻R31的另一端接地，ニ極管D2的負(fù)極接第一雙運(yùn)放 器IC6的7腳，電阻R33的另一端接三極管Q5的基極，三極管Q5的集電極接-15V，三極管Q5的發(fā)射極經(jīng)電阻R27接功率放大電路并經(jīng)電阻R35、電阻R34接三極管Q4的發(fā)射極，三極管Q4的發(fā)射極經(jīng)電阻R36接功率放大電路，三極管Q4的集電極接+15V。所述啟動(dòng)電路包括電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R14、電容Cl、電容C2、電容C10、電容C11、三極管Q2、繼電器J和運(yùn)算放大器IC2,電阻Rl的一端接電源，電阻Rl的另一端接第一電極、電容Cl的一端和運(yùn)算放大器IC2的2腳，電容Cl的另一端接地，電阻R2的一端接電源，電阻R2的另一端接電阻R3的一端和運(yùn)算放大器IC2的3腳，電阻R3的另一端接地，電阻R4的一端接電源，電阻R4的另ー端接第二電極、電容C2的一端和運(yùn)算放大器IC2的5腳，電容C2的另一端接地，電阻R5的一端接電源，電阻R5的另一端接電阻R6的一端和運(yùn)算放大器IC2的6腳，電阻R6的另一端接地，運(yùn)算放大器IC2的I腳經(jīng)電阻R7接微處理器ICl的I腳，微處理器ICl的型號(hào)為89C51，運(yùn)算放大器IC2的7腳經(jīng)電阻R8接微處理器ICl的2腳；微處理器ICl的P2. 3 ロ接電阻R14、電容ClO的一端，電阻R14的另一端接電容Cll的一端和三極管Q2的基極，電容ClO的另一端、電容Cll的另一端和三極管Q2的發(fā)射極接地，三極管Q2的集電極經(jīng)并聯(lián)的ニ極管、繼電器J線圈接電源，繼電器J的常開(kāi)開(kāi)關(guān)JK串聯(lián)在變頻器的電源上。本實(shí)用新型采取以上技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)利用一次聲波來(lái)調(diào)制ー個(gè)超聲波的振幅使超聲波變成調(diào)幅波，輸送給一超聲波振子，由于超聲波振子埋于地下，在土壤中形成振幅隨次聲波變化的機(jī)械波，土地的振動(dòng)就是兩種振動(dòng)波的疊加即超聲波高頻振動(dòng)和緩慢的次聲波振動(dòng)，這種次聲波由于是由超聲波產(chǎn)生的，形成范圍小、易屏蔽，工作效率高，可以實(shí)現(xiàn)在大棚土壌內(nèi)局部產(chǎn)生一定功率的次聲波達(dá)到殺滅根線蟲(chóng)的目的。這樣會(huì)大大減小大棚內(nèi)農(nóng)藥的使用量，提高了蔬菜的產(chǎn)品質(zhì)量。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)ー步說(shuō)明。

附圖I為本實(shí)用新型實(shí)施例中插桿的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例中控制電路的電路圖；附圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例中顯示電路的電路圖；附圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例中超聲波發(fā)生電路的電路圖；附圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例中功率放大電路的電路圖；圖中，[0042]I-插桿，2-第一電極，3-第二電極，4-超聲波振子，5-手柄。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例，如圖I所示，次聲波發(fā)生裝置，包括絕緣材料制成的鍥狀插桿1，插桿I的上部設(shè)有第一電極2，插桿I的下部設(shè)有第二電極3，第一電極2與第二電極3之間的插桿I上設(shè)有超聲波振子4，插桿I的上端部設(shè)有手柄5，超聲波振子4與調(diào)幅波信號(hào)發(fā)生電路電連接，手柄5可以將插桿I插入地下。如圖2、圖3、圖4、圖5所示，調(diào)幅波信號(hào)發(fā)生電路包括控制電路、超聲波發(fā)生電路、變頻器6和功率放大電路；控制電路，包括電連接的微處理器IC1、啟動(dòng)電路、次聲波信號(hào)輸出電路、直流控制 電壓輸出電路、輸入電路、報(bào)警電路和顯示電路；啟動(dòng)電路，與插桿I上的第一電極2和第二電極3連接,用以將第一電極2和第二電極3之間的接觸電阻轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)，經(jīng)微處理器ICl處理后控制變頻器6的供電；次聲波信號(hào)輸出電路，接收微處理器ICl的信號(hào)，輸出次聲波信號(hào)IP到超聲波發(fā)生電路；直流控制電壓輸出電路，接收微處理器ICl輸出的0-5V的直流控制電壓，放大后轉(zhuǎn)換為0-10V的電壓，控制變頻器6的輸出交流電頻率；輸入電路，用來(lái)選擇控制模式、次聲波頻率及工作時(shí)間，并將控制模式、次聲波頻率及工作時(shí)間信號(hào)輸出至微處理器ICl ；報(bào)警電路，用以當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)發(fā)出聲音報(bào)警；顯示電路，用來(lái)選擇控制模式、次聲波頻率及工作時(shí)間；啟動(dòng)電路包括電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R14、電容Cl、電容C2、電容C10、電容C11、三極管Q2、繼電器J和運(yùn)算放大器IC2，運(yùn)算放大器IC2為四運(yùn)算放大器LM324，電阻Rl的一端接電源，電阻Rl的另一端接第一電極2、電容Cl的一端和運(yùn)算放大器IC2的2腳，電容Cl的另一端接地，電阻R2的一端接電源，電阻R2的另一端接電阻R3的一端和運(yùn)算放大器IC2的3腳，電阻R3的另一端接地，電阻R4的一端接電源，電阻R4的另一端接第二電極3、電容C2的一端和運(yùn)算放大器IC2的5腳，電容C2的另一端接地，電阻R5的一端接電源，電阻R5的另一端接電阻R6的一端和運(yùn)算放大器IC2的6腳，電阻R6的另一端接地，運(yùn)算放大器IC2的I腳經(jīng)電阻R7接微處理器ICl的I腳，微處理器ICl的型號(hào)為89C51，運(yùn)算放大器IC2的7腳經(jīng)電阻R8接微處理器ICl的2腳；微處理器ICl的P2. 3 ロ接電阻R14、電容ClO的一端，電阻R14的另一端接電容Cll的一端和三極管Q2的基板，電容ClO的另一端、電容Cll的另一端和三極管Q2的發(fā)射極接地，三極管Q2的集電極經(jīng)并聯(lián)的ニ極管、繼電器J線圈接電源，繼電器J的常開(kāi)開(kāi)關(guān)JK串聯(lián)在變頻器6的電源上，插桿I插入地下時(shí)，第一電極2和第二電極3與大地之間形成電流回路，這兩個(gè)電流信號(hào)經(jīng)運(yùn)算放大器IC2放大后形成檢測(cè)信號(hào)輸入微處理器ICl的P1.0和Pl. I ロ，第一電極2和第二電極3都接地良好，接觸電阻小，微處理器ICl的P2. 3ロ輸出高電平，繼電器J吸合，變頻器6開(kāi)始供電，設(shè)備正常工作，如果插桿I沒(méi)有插入地下或與大地接觸不良吋，微處理器ICl的P2.3 ロ輸出低電平，繼電器J的開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，變頻器6失去供電功率放大電路不工作，起到保護(hù)超聲波振子的作用，防止超聲波振子因空載工作而損壞。次聲波信號(hào)輸出電路包括電阻R13、電容C8、電容C9，微處理器ICl的P2. 4 ロ接電阻R13、電容C8的一端，電阻R13的另一端接電容C9的一端和超聲波發(fā)生電路，電容C8、電容C9的另一端接地，次聲波信號(hào)輸出電路輸出一個(gè)低頻的次聲波信號(hào)IP給超聲波發(fā)生電路。直流控制電壓輸出電路包括電阻R11、電阻R12、電阻R15、電容C6、電容C7和三極管Q1，電阻Rll的一端接微處理器ICl的P2. 5 ロ，電阻Rll的另一端經(jīng)電容C6接地并接電阻R12的一端，電阻R12的另一端經(jīng)電容C7接地并接三極管Ql的基極，三極管Ql的集電極接變頻器6并經(jīng)電阻R15接電源，三極管Ql的發(fā)射極接地，P2. 5 ロ輸出0-5V的直流控制電壓，此電壓的大小與微處理器ICl輸出不同的次聲波頻率相對(duì)應(yīng)，電壓經(jīng)三極管Ql放大后轉(zhuǎn)換為0-10V電壓的輸出，來(lái)控制變頻器6的輸出交流電頻率。輸入電路包括模式選擇開(kāi)關(guān)M、増加開(kāi)關(guān)K+、減少開(kāi)關(guān)K-，模式選擇開(kāi)關(guān)M連接在微處理器ICl的P3. 0 口和P3. 4 ロ之間，增加開(kāi)關(guān)K+連接在微處理器ICl的P3. 0 口和P3. 3ロ之間，減少開(kāi)關(guān)K-連接在微處理器ICl的P3. I 口和P3. 4 ロ之間，有兩種模式可以選擇，模式ー是用來(lái)選擇設(shè)備輸出的次聲波頻率，在這個(gè)模式下按“ + 鍵可改變次聲波的頻率，模式ニ下按“ + 鍵選擇工作時(shí)間。電阻R9、電阻R10、電容C3及電源復(fù)位開(kāi)關(guān)組成復(fù)位電路，該電路連接在微處理器ICl的Pl. 7 口上，在運(yùn)行出錯(cuò)時(shí)，按下復(fù)位開(kāi)關(guān)后程序從頭開(kāi)始。顯示電路用了兩片M74HC573B1R驅(qū)動(dòng)5只共陰數(shù)碼管顯示時(shí)間和加熱功率，該顯示電路的連接方式為目前的公知技術(shù)，故不再詳細(xì)說(shuō)明。報(bào)警電路包括電阻R16、三極管Q3和蜂鳴器SP，電阻R20的一端接微處理器的P3. 5 ロ，電阻R20的另一端接三極管Q3的基板，三極管Q3的發(fā)射極經(jīng)蜂鳴器SP接電源，三極管Q3的集電極接地。超聲波發(fā)生電路，包括第一雙運(yùn)放器IC6、第二雙運(yùn)放器IC5、電容C12、電容C13、電容C14、電容C15、電阻R23、電阻R24、電阻R25、電阻R26、電阻R27、電阻R28、電阻R29、電阻R30、電阻R31、電阻R32、電阻R33、電阻R34、電阻R35、電阻R36、ニ極管DI、ニ極管D2、三極管Q4、三極管Q5、石英晶體Ml和電感LI，第一雙運(yùn)放器IC6、第二雙運(yùn)放器IC5的型號(hào)是NE5532，NE5532工作頻率高可滿足40KHZ超聲波的頻率要求；第一雙運(yùn)放器IC6的第一運(yùn)放器與石英晶體Ml、電容C12、電容C13、電容C14、電容C15和電感LI組成振蕩器，第一雙運(yùn)放器IC6的第二運(yùn)放器與電阻R23組成第一電壓比較器；第一雙運(yùn)放器IC6的I腳分別接電容C12、電容C13、石英晶體Ml、電感LI的一端和第一雙運(yùn)放器IC6的6腳，電容C12、電感LI的另一端接電源和第一雙運(yùn)放器IC6的8腳，電容C13的另一端接電容C14的一端和第一雙運(yùn)放器IC6的3腳,石英晶體Ml的另ー、端經(jīng)電容C15接地，電容C14的另一端接地，第一雙運(yùn)放器IC6的5腳經(jīng)電阻R23接地，第一雙運(yùn)放器IC6的7腳經(jīng)ニ極管Dl和ニ極管D2接選通電路；第二雙運(yùn)放器IC5的第一運(yùn)放器與電阻R24組成電壓跟隨器，用來(lái)緩沖放大微處理器ICl輸出的次聲波頻率信號(hào),第二雙運(yùn)放器IC5的第二運(yùn)放器與電阻R26組成第二電壓比較器；[0063]第二雙運(yùn)放器IC5的I腳接電阻R24、電阻R25的一端，電阻R24的另一端接第二雙運(yùn)放器IC5的2腳，電阻R25的另一端接第二雙運(yùn)放器IC5的6腳，第二雙運(yùn)放器IC5的5腳經(jīng)電阻R26接地，第二雙運(yùn)放器IC5的7腳接選通電路，第二雙運(yùn)放器IC5的8腳接電源，第二雙運(yùn)放器IC5的3腳接次聲波信號(hào)輸出電路中電阻R13的另一端；三極管Q4、三極管Q5與電阻R27、電阻R28、電阻R29、電阻R30、電阻R31、電阻R32、電阻R33、電阻R34、電阻R35、電阻R36組成選通電路；三極管Q4的基極經(jīng)電阻R32接電阻R28、電阻R29的一端、ニ極管Dl的負(fù)極，電阻R28的另一端接第二雙運(yùn)放器IC5的7腳、電阻R30的一端，電阻R29的另一端接地，ニ極管Dl的正極接第一雙運(yùn)放器IC6的7腳，電阻R30的另一端接電阻R31的一端、電阻R33的一端、ニ極管D2的正極接，電阻R31的另一端接地，ニ極管D2的負(fù)極接第一雙運(yùn)放器IC6的7腳，電阻R33的另一端接三極管Q5的基板，三極管Q5的集電極接-15V，三極管Q5的發(fā)射極經(jīng)電阻R27接功率放大電路并經(jīng)電阻R35、電阻R34接三極管Q4的發(fā)射極，三極管Q4的發(fā)射極經(jīng)電阻R36接功率放大電路，三極管Q4的集電極接+15V。振蕩器產(chǎn)生ー個(gè)40kHZ的正弦信號(hào)，這個(gè)信號(hào)送入第一電壓比較器，整形后得到超聲波方波信號(hào)，超聲波方波信號(hào)通過(guò)ニ極管Dl和ニ極管D2形成一個(gè)正極性信號(hào)和ー個(gè)負(fù)極性信號(hào)，這兩個(gè)信號(hào)分別輸入到選通電路，次聲波信號(hào)輸出電路產(chǎn)生的次聲波信號(hào)IP送入第二雙運(yùn)放器IC5，經(jīng)第二雙運(yùn)放器IC5的電壓跟隨器緩沖輸出后送到第二電壓比較器，第二電壓比較器將次聲波信號(hào)IP的正半周信號(hào)轉(zhuǎn)換為+15V方波直流電壓,將次聲波信號(hào)IP的負(fù)半周信號(hào)轉(zhuǎn)換為-15V方波直流電壓，正半周得到的+15V的直流電壓給三極管Q4基極供電，負(fù)半周得到的-15V電壓給三極管Q5基極供電，使三極管Q4和三極管Q5在次超聲波信號(hào)的正、負(fù)半周導(dǎo)通，由于三極管Q4只在次聲波的正半周導(dǎo)通，所以送入三極管Q4的正半周超聲波信號(hào)在三極管Q4的發(fā)射極獲得了次聲波正半周寬度的一組超聲波信號(hào)，這列頻率是40HZ的正極性脈沖信號(hào)為INH，送給了功率放大電路，由于三極管Q5只在次聲波的負(fù)半周導(dǎo)通，所以送入三極管Q4的負(fù)半周超聲波信號(hào)在三極管Q5的發(fā)射極獲得了次聲波負(fù)半周寬度的一組超聲波信號(hào)，這列頻率是40HZ的負(fù)極性脈沖信號(hào)為INL，與INH—起送給了功率放大電路。功率放大電路，采用雙橋功放，用驅(qū)動(dòng)芯片IC7和驅(qū)動(dòng)芯片IC8驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)芯片IC7和驅(qū)動(dòng)芯片IC8為專用PWM驅(qū)動(dòng)芯片IR2110，由超聲波發(fā)生電路形成的兩列正、負(fù)半周的超聲波信號(hào)INH和INL分別輸入到驅(qū)動(dòng)芯片IC7和驅(qū)動(dòng)芯片IC8的高電平輸入端HIN和低電平輸入端LIN中，驅(qū)動(dòng)芯片IC7用來(lái)驅(qū)動(dòng)功率管Tl、功率管T2，驅(qū)動(dòng)芯片IC8用來(lái)驅(qū)動(dòng)功率管T3、功率管T4，由于這四個(gè)功率管工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，采用直流供電，功率放大電路只能輸出等幅的方波電壓信號(hào)，為了在負(fù)載上獲得調(diào)幅波，采用變頻器6供電的方式，把變頻器6的輸出頻率最高值調(diào)到20HZ，最低輸出頻率調(diào)到5HZ，直流控制電壓輸出電路輸出的直流電壓CD接變頻器6的AIN+端子，變頻器6的AIN-接地，當(dāng)使用中要改變次聲波頻率時(shí)，微處理器ICl在輸出次聲波的同時(shí)會(huì)輸出一個(gè)對(duì)應(yīng)的直流電壓CD,這個(gè)電壓控制變頻器6輸出的交流電頻率與次聲波的頻率保持一致，變頻器6輸出的交流電壓經(jīng)ニ極管D12、ニ極管D13、ニ極管D14、ニ極管D15組成的整流全橋整流后，在次聲波的ー個(gè)工作周期內(nèi)形成再次正向的供電半正弦電壓，成為雙正半周正弦電壓供電，由于功率放大電路的供電電壓是按次次聲波正弦變化的，從而使功率放大電路輸出的超聲波信號(hào)的振幅隨次聲波變化得到了調(diào)幅波，這樣功率放大電路輸出的信號(hào)就是ー個(gè)被次聲波調(diào)幅了的高頻信號(hào)，這個(gè)調(diào)幅波信號(hào)經(jīng)變壓器TRl后輸送給超聲波振子ZL，超聲波振子就形成了ー個(gè)振幅隨次聲波頻率變化的機(jī)械波，從而在地下獲得了次聲波，埋入地下的超聲波振子ZL在地下產(chǎn)生了兩種波，ー種是40HZ的超聲機(jī)械波和次聲機(jī)械波，這種兩種機(jī)械波在地下傳播達(dá)到了殺死根線蟲(chóng)的目的，次聲波是由超聲波攜帯出去的，所以只發(fā)生在超聲波所能達(dá)到的范圍內(nèi)，產(chǎn)生的距離較小，不需要進(jìn)行屏蔽，經(jīng)試驗(yàn)證明，超聲波振子工作效率高達(dá)75%以上，所以該設(shè)備的工作效率較高。電源開(kāi)關(guān)K串聯(lián)在變頻器6的輸入電源上，繼電器J的常開(kāi)開(kāi)關(guān)JK串聯(lián)在變頻器6的電源上，用來(lái)接通和斷開(kāi)電源。以上僅僅是ー個(gè)具體的實(shí)施例，作為本領(lǐng)域的技術(shù)人員，可以在本次聲波發(fā)生裝置的基礎(chǔ)上，作出其他的改進(jìn)，用于其他一些較難殺死的蟲(chóng)害如天牛幼蟲(chóng)的防治。
權(quán)利要求1.次聲波發(fā)生裝置，其特征在于所述次聲波發(fā)生裝置包括電連接的調(diào)幅波信號(hào)發(fā)生電路和超聲波振子(4)，調(diào)幅波信號(hào)發(fā)生電路包括電連接的控制電 路、超聲波發(fā)生電路、變頻器(6)和功率放大電路； 控制電路，包括電連接的微處理器IC1、次聲波信號(hào)輸出電路、直流控制電壓輸出電路； 次聲波信號(hào)輸出電路，接收微處理器ICl的信號(hào)，輸出次聲波信號(hào)IP到超聲波發(fā)生電路； 直流控制電壓輸出電路，接收微處理器ICl輸出的0-5V的直流控制電壓，放大后轉(zhuǎn)換為O-IOV的電壓，輸出至變頻器(6)的輸入端以控制變頻器(6)的輸出交流電頻率； 超聲波發(fā)生電路，包括振蕩器、第一電壓比較器、第二電壓比較器、電壓跟隨器和選通電路； 振蕩器，用于產(chǎn)生40kHZ的正弦信號(hào)，將信號(hào)送入第一電壓比較器，整形后得到超聲波方波信號(hào)，超聲波方波信號(hào)通過(guò)ニ極管Dl和ニ極管D2形成一個(gè)正極性信號(hào)和一個(gè)負(fù)極性信號(hào)并輸出； 第二電壓比較器，接收經(jīng)電壓跟隨器緩沖放大后輸出的次聲波信號(hào)IP，第二電壓比較器將次聲波信號(hào)IP的正半周信號(hào)轉(zhuǎn)換為+15V方波直流電壓，將次聲波信號(hào)IP的負(fù)半周信號(hào)轉(zhuǎn)換為-15V方波直流電壓并輸出； 選通電路，接收振蕩器輸出的正極性信號(hào)和一個(gè)負(fù)極性信號(hào)以及第二電壓比較器輸出的+15V和-15V方波直流電壓，輸出頻率為40HZ的正極性脈沖信號(hào)INH和40HZ的負(fù)極性脈沖信號(hào)INL，輸出至功率放大電路； 功率放大電路,其電源端經(jīng)整流全橋接變頻器(6)的輸出端，用來(lái)接收選通電路輸出的40HZ的正極性脈沖信號(hào)INH和40HZ的負(fù)極性脈沖信號(hào)INL，輸出被次聲波調(diào)幅了的高頻信號(hào)，經(jīng)變壓器TRl后輸送給超聲波振子ZL。
2.如權(quán)利要求I所述的次聲波發(fā)生裝置，其特征在于所述次聲波發(fā)生裝置還包括絕緣材料制成的鍥狀插桿(I)，插桿(I)上設(shè)有第一電極(2 )和第二電極(3 ); 控制電路還包括 啟動(dòng)電路，與插桿(I)上的第一電極(2)和第二電極(3)連接，用以將第一電極(2)和第二電極(3)之間的接觸電阻轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)，經(jīng)微處理器ICl處理后控制變頻器(6)的供電。
3.如權(quán)利要求I所述的次聲波發(fā)生裝置，其特征在于所述控制電路還包括 輸入電路、報(bào)警電路和顯示電路； 輸入電路，用來(lái)選擇控制模式、次聲波頻率及工作時(shí)間，并將控制模式、次聲波頻率及工作時(shí)間信號(hào)輸出至微處理器ICl ； 報(bào)警電路，用以當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)發(fā)出聲音報(bào)警； 顯示電路，用來(lái)選擇控制模式、次聲波頻率及工作時(shí)間。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的次聲波發(fā)生裝置，其特征在于所述次聲波信號(hào)輸出電路包括電阻R13、電容C8、電容C9，微處理器ICl的P2. 4 ロ接電阻R13、電容C8的一端，電阻R13的另一端接電容C9的一端和超聲波發(fā)生電路，電容C8、電容C9的另一端接地。
5.如權(quán)利要求1、2或3所述的次聲波發(fā)生裝置，其特征在于所述直流控制電壓輸出電路包括電阻R11、電阻R12、電阻R15、電容C6、電容C7和三極管Ql，電阻Rll的一端接微處理器ICl的P2. 5 ロ，電阻Rll的另一端經(jīng)電容C6接地并接電阻R12的一端，電阻R12的另一端經(jīng)電容C7接地并接三極管Ql的基極，三極管Ql的集電極接變頻器(6)并經(jīng)電阻R15接電源，三極管Ql的發(fā)射極接地。
6.如權(quán)利要求1、2或3所述的次聲波發(fā)生裝置，其特征在于所述振蕩器由第一雙運(yùn)放器IC6的第一運(yùn)放器與石英晶體Ml、電容C12、電容C13、電容C14、電容C15和電感LI組成； 第一電壓比較器由第一雙運(yùn)放器IC6的第二運(yùn)放器與電阻R23組成； 電壓跟隨器由第二雙運(yùn)放器IC5的第一運(yùn)放器與電阻R24組成；第二電壓比較器由第ニ雙運(yùn)放器IC5的第二運(yùn)放器與電阻R26組成； 選通電路由三極管Q4、三極管Q5與電阻R27、電阻R28、電阻R29、電阻R30、電阻R31、電阻R32、電阻R33、電阻R34、電阻R35、電阻R36組成。
7.如權(quán)利要求6所述的次聲波發(fā)生裝置，其特征在于所述第一雙運(yùn)放器IC6的I腳分別接電容C12、電容C13、石英晶體Ml、電感LI的一端和第一雙運(yùn)放器IC6的6腳，電容C12、電感LI的另一端接電源和第一雙運(yùn)放器IC6的8腳，電容C13的另一端接電容C14的一端和第一雙運(yùn)放器IC6的3腳,石英晶體Ml的另一端經(jīng)電容C15接地，電容C14的另ー端接地，第一雙運(yùn)放器IC6的5腳經(jīng)電阻R23接地，第一雙運(yùn)放器IC6的7腳經(jīng)ニ極管Dl和ニ極管D2接選通電路。
8.如權(quán)利要求7所述的次聲波發(fā)生裝置，其特征在于所述第二雙運(yùn)放器IC5的I腳接電阻R24、電阻R25的一端，電阻R24的另一端接第二雙運(yùn)放器IC5的2腳，電阻R25的另一端接第二雙運(yùn)放器IC5的6腳，第二雙運(yùn)放器IC5的5腳經(jīng)電阻R26接地，第二雙運(yùn)放器IC5的7腳接選通電路，第二雙運(yùn)放器IC5的8腳接電源，第二雙運(yùn)放器IC5的3腳接次聲波信號(hào)輸出電路中電阻R13的另一端。
9.如權(quán)利要求8所述的次聲波發(fā)生裝置，其特征在于所述三極管Q4的基極經(jīng)電阻R32接電阻R28、電阻R29的一端、ニ極管Dl的負(fù)極，電阻R28的另一端接第二雙運(yùn)放器IC5的7腳、電阻R30的一端，電阻R29的另一端接地，ニ極管Dl的正極接第一雙運(yùn)放器IC6的7腳，電阻R30的另一端接電阻R31的一端、電阻R33的一端、ニ極管D2的正極接，電阻R31的另一端接地，ニ極管D2的負(fù)極接第一雙運(yùn)放器IC6的7腳，電阻R33的另一端接三極管Q5的基板，三極管Q5的集電極接-15V，三極管Q5的發(fā)射極經(jīng)電阻R27接功率放大電路并經(jīng)電阻R35、電阻R34接三極管Q4的發(fā)射極，三極管Q4的發(fā)射極經(jīng)電阻R36接功率放大電路，三極管Q4的集電極接+15V。
10.如權(quán)利要求2所述的次聲波發(fā)生裝置，其特征在于所述啟動(dòng)電路包括電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R14、電容Cl、電容C2、電容C10、電容Cl I、三極管Q2、繼電器J和運(yùn)算放大器IC2，電阻Rl的一端接電源，電阻Rl的另一端接第一電極(2)、電容Cl的一端和運(yùn)算放大器IC2的2腳，電容Cl的另一端接地，電阻R2的一端接電源，電阻R2的另一端接電阻R3的一端和運(yùn)算放大器IC2的3腳，電阻R3的另一端接地，電阻R4的一端接電源，電阻R4的另一端接第二電極(3)、電容C2的一端和運(yùn)算放大器IC2的5腳，電容C2的另一端接地，電阻R5的一端接電源，電阻R5的另一端接電阻R6的一端和運(yùn)算放大器IC2的6腳，電阻R6的另一端接地，運(yùn)算放大器IC2的I腳經(jīng)電阻R7接微處理器ICl的I腳，微處理器ICl的型號(hào)為89C51，運(yùn)算放大器IC2的7腳經(jīng)電阻R8接微處理器ICl的2腳；微處理器ICl的P2. 3 ロ接電阻R14、電容ClO的一端，電阻R14的另一端接電容Cll的一端和三極管Q2的基極，電容ClO的另一端、電容Cll的另一端和三極管Q2的發(fā)射極接地，三極管Q2的集電極 經(jīng)并聯(lián)的ニ極管、繼電器J線圈接電源，繼電器J的常開(kāi)開(kāi)關(guān)JK串聯(lián)在變頻器(6)的電源上。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種次聲波發(fā)生裝置，包括調(diào)幅波信號(hào)發(fā)生電路和超聲波振子，次聲波信號(hào)輸出電路輸出次聲波信號(hào)IP到超聲波發(fā)生電路；直流控制電壓輸出電路輸出0-10V的電壓至變頻器的輸入端；振蕩器產(chǎn)生正弦信號(hào)，第一電壓比較器整形后得到方波信號(hào)；第二電壓比較器將次聲波信號(hào)IP信號(hào)轉(zhuǎn)換為+15V和-15V方波直流電壓；選通電路輸出頻率為40Hz的正極性脈沖信號(hào)INH和40Hz的負(fù)極性脈沖信號(hào)INL；功率放大電路輸出被次聲波調(diào)幅了的高頻信號(hào)給超聲波振子ZL，由于超聲波振子埋于地下，在土壤中形成振幅隨次聲波變化的機(jī)械波，土地的振動(dòng)就是兩種振動(dòng)波的疊加即超聲波高頻振動(dòng)和緩慢的次聲波振動(dòng)，這種次聲波由于是由超聲波產(chǎn)生的，形成范圍小、易屏蔽，工作效率高。
文檔編號(hào)A01M17/00GK202385656SQ2011205191
公開(kāi)日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2011年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月13日
發(fā)明者李守奎, 郝建波 申請(qǐng)人:郝建波