淺析超聲波清洗機基于SPCE061A單片機的研究理論

針對半導體器件、印制電路板等表面形狀復雜且易損壞的器件，其表面污物難于清洗的狀況，介紹了一種基于SPCE061A單片機控制的超聲波清洗機。

依據超聲波清洗原理，分析了超聲波清洗機的工作過程，對超聲波清洗機的控制電路、驅動電路、頻率自動跟蹤技術、阻抗匹配及系統軟件設計方法進行了詳細介紹。該超聲波清洗機可以實現頻率自動跟蹤、功率調節及定時等功能，另外有振蕩、掃描兩種工作方式可供選擇。實驗表明，該超聲波清洗機工作可靠，清洗效果好。

超聲清洗是利用超聲波在清洗液中的空化作用、加速度作用及直進流作用，產生的沖擊，將浸沒在清洗液中的工件內外表面的污物震落剝離下來。目前常用的超聲波清洗機中，以空化作用和直進流作用為主。超聲波清洗機主要應用于電子、光學和醫療領域，用來清洗半導體器件、印制電路板、玻璃器具等。

超聲波清洗機由超聲波發生器、超聲波換能器、超聲清洗槽及控制電路組成。超聲波清洗機主要利用超聲波發生器產生超聲波信號并傳入超聲波換能器，超聲波換能器將超聲波電能轉換為高頻機械振動并傳入清洗液中，在清洗液中產生空化作用，從而達到超聲波清洗的目的[4-5]。

超聲波清洗機控制的關鍵是頻率跟蹤，也就是使超聲波電源輸出頻率和換能器頻率一致，這樣才能形成共振，使換能器處于最佳工作狀態，清洗效果最好。目前，常用的頻率跟蹤技術采用鎖相環方式，該方法簡單易實現，跟蹤效果好，但功能單一。

本文采用單片機實現全數字控制，以便于設置相關參數。該機的主要功能有頻率自動跟蹤、功率調節、振蕩工作方式、掃描工作方式、定時功能。