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Instrumentation, Mesure, Métrologie

1631-4670
Revue des Systèmes
 

 ARTICLE VOL 9/1-2 - 2009  - pp.113-132  - doi:10.3166/i2m.9.1-2.113-132
TITRE
Générateur ultrasonore adaptatif à fréquence et impédance pilotées. Modélisation VHDL-AMS et conception

RÉSUMÉ

La zone de résonance et l'impédance d'un transducteur ultrasonore dépendent de ses caractéristiques géométriques et piézoélectriques mais également de la charge acoustique du milieu. Dans la recherche d'une excitation sinusoïdale adaptative, nous proposons la conception d'un générateur numérique assurant automatiquement les fonctions d'accord en fréquence et d'adaptation d'impédance. Le synthétiseur sinus est basé sur l'algorithme de Cordic qui permet de générer une fréquence entre 1 et 10 MHz. L'accord du générateur utilise un algorithme itératif qui détecte les fréquences pour lesquelles la tension appliquée est minimale puis maximale. Un modèle VHDL-AMS permet de simuler le comportement du système. Le temps de détection et la précision fréquentielle sont mesurés. Nous proposons ensuite d'asservir la résistance de sortie de générateur à l'impédance du transducteur. La précision et la stabilité du système sont testées à l'aide d'un modèle Simulink®.

ABSTRACT

The resonance band and the impedance of an ultrasonic transducer depend on its geometrical and piezoelectrical characteristics but also on the acoustic load of the medium. In the search for an adaptive sinewave excitation, we propose the design of a numerical generator providing automatically the frequency tuning and the adaptation of impedance. The sinewave synthetizer is based on the Cordic algorithm which provides the generation of a frequency between 1 and 10 MHz. The tuning generator uses an iterative algorithm which detects the frequencies for which the voltage applied to the transducer is minimum then maximum. A VHDL-AMS model permits to simulate the behavior of the system. The time of detection and the frequential precision are measured. We then propose to control the output resistance of the generator with the impedance of the transducer. The precision and the stability of the system are tested with a Simulink® model.

AUTEUR(S)
Abdulrhaman HAMED, Patrick SCHWEITZER, Etienne TISSERAND, Jonathan ANDREA

MOTS-CLÉS
ultrason, générateur adaptatif, accord automatique, VHDL-AMS.

KEYWORDS
ultrasound, feedback generator, automatic tuning, VHDL-AMS.

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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