基于混合調(diào)制的粒子駐波懸浮傳輸軌跡仿真與實驗.pdf

1、換能器陣式駐波懸浮傳輸作為一種非接觸操作手段，對被懸浮物沒有特殊物理性質(zhì)求，可以實現(xiàn)任何微小物體的懸浮傳輸，并在微小電子器件裝配、微劑量生化分析、制藥、超材料制備等領域具有很好的應用優(yōu)勢。提高粒子在換能器陣內(nèi)傳輸過程的可控性成為實現(xiàn)超聲懸浮非接觸操作技術優(yōu)勢的關鍵要求。
　　本文首先分析了超聲駐波懸浮傳輸機理以及換能器陣振幅調(diào)制與陣元間相位調(diào)制傳輸控制方法，提出換能器陣振幅/相位混合調(diào)制的傳輸控制方法；然后建立換能器陣聲場仿真參數(shù)

2、化模型，在不同相位差條件下獲得勢阱轉(zhuǎn)移時間曲線；根據(jù)勢阱轉(zhuǎn)移時間曲線線性程度，確定了混合調(diào)制過程中相位值與調(diào)制電壓的對應關系，降低了聲場調(diào)制過程中勢阱位置的跳躍，提高了傳輸位置的可控性。
　　然后，將懸浮粒子作為研究對象，確定聲場調(diào)制過程中橫向聲輻射力空間分布變化，并建立粒子運動狀態(tài)傳遞方程；通過迭代計算確定了該方程的收斂條件，并在不同聲場調(diào)制周期下，得出粒子傳輸運動軌跡；為了評價粒子懸浮傳輸穩(wěn)定性，本文提出粒子與勢阱相對距離作為

3、傳輸穩(wěn)定性評價參數(shù)：相對距離越大，傳輸越不平穩(wěn)；最后，通過對比不同調(diào)制周期粒子傳輸運動軌跡與勢阱轉(zhuǎn)移軌跡的相對距離確定了穩(wěn)定傳輸?shù)淖钚÷晥稣{(diào)制周期。
　　其次，根據(jù)傳輸控制要求，研制出驅(qū)動換能器陣的高頻電源，成功實現(xiàn)了換能器陣電壓/相位混合調(diào)制的自動輸出以及輸出信號在陣元間的切換控制，并成功用于換能器陣的傳輸實驗。
　　最后，建立換能器陣懸浮傳輸實驗系統(tǒng)，進行了聚苯乙烯球的傳輸實驗：設定調(diào)制電壓函數(shù)為正弦函數(shù)，在不同相位差條