GENERADOR PARA EXCITAR UN TRANSDUCTOR PIEZOELECTRICO.

Generador (20) para excitar un transductor piezoeléctrico (4),

en particular destinado a pulverizar un líquido, comprendiendo este generador por lo menos una unidad de tratamiento digital (40) y estando dispuesto para funcionar por lo menos según una fase de funcionamiento iterativa (200) que comprende más de dos iteraciones sucesivas, caracterizado porque la unidad de tratamiento digital está concebida para, en el curso de cada iteración:

- excitar el transductor (4) a una frecuencia variable en una banda de frecuencias alrededor de una frecuencia de consigna (fm),

- adquirir en el curso de la excitación del transductor unos valores tomados por lo menos por una magnitud eléctrica relacionada con la excitación del transductor (4) para una pluralidad de frecuencias de esta ban- da,

- analizar los valores así adquiridos para determinar una nueva frecuencia de consigna (fm) para una iteración siguiente

Generador para excitar un transductor piezoeléctrico.

La presente invención se refiere a un generador para excitar un transductor piezoeléctrico, por ejemplo un transductor destinado a pulverizar un líquido.

Un generador de este tipo se puede utilizar, por ejemplo, para difundir un producto oloroso, en particular un perfume.

La excitación del transductor se debe realizar a una frecuencia particular si se desea obtener un rendimiento energético satisfactorio, en particular cuando el generador es alimentado por una fuente de energía tal como una pila o un acumulador y el consumo eléctrico debe reducirse en la medida en que sea posible.

Esta frecuencia es, por ejemplo, la frecuencia de resonancia o de antirresonancia y puede variar en función de ciertos parámetros de funcionamiento tales como, por ejemplo, la temperatura o las características reológicas del líquido a pulverizar.

Es conocido así el recurso de condicionar la frecuencia de excitación del transductor midiendo una magnitud eléctrica relacionada con su funcionamiento, con el fin de mantener la frecuencia de excitación tan próxima como sea posible a la frecuencia óptima.

A partir de las publicaciones US nº 3.904.896 o JP 06-254 455 se conocen unos dispositivos de pulverización que comprenden un circuito analógico relativamente complejo de condicionado de la frecuencia de excitación.

El documento US 2002/0129813 describe, por su parte, un control de frecuencia único durante cada iteración de este control, de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Las publicaciones US nº 4.689.515, EP 0 123 277 y US 2002/0129813 describen unos dispositivos de pulverización que comprenden una unidad de tratamiento digital que reacciona a la variación de una magnitud eléctrica relacionada con el funcionamiento del transductor con el fin de mantener la frecuencia de excitación en un valor óptimo.

La publicación WO 00/51747 describe un dispositivo de pulverización en el que la frecuencia de excitación del transductor varía en dientes de sierra en una banda de frecuencias predefinida, mientras que la tensión de excitación decrece exponencialmente.

La solicitud de patente francesa FR 2 802 836 describe otro dispositivo de pulverización. En el curso de una fase inicial, se efectúa una búsqueda de una frecuencia de excitación óptima. Esta búsqueda se efectúa en un primer momento con un barrido en una banda de frecuencias relativamente amplia comprendida entre 1,7 MHz y 1,9 MHz con un paso de 10 kHz. Esta frecuencia se determina analizando la intensidad de la corriente excitadora. Una vez que se determina este valor de frecuencia, se efectúa un barrido en frecuencia con un paso de 1 kHz con el fin de determinar con más precisión, utilizando el mismo criterio, la frecuencia de excitación óptima. A continuación, en una fase de funcionamiento ulterior, la excitación se efectúa a la frecuencia así determinada, salvo cuando ciertas características de la corriente excitadora sobrepasan unos valores límites predefinidos. La medición de la corriente excitadora puede resultar delicada de poner en práctica.

Existe una necesidad de perfeccionar todavía los generadores para dispositivos de pulverización con el fin de beneficiarse de un dispositivo de pulverización que presente características satisfactorias en términos de pulverización y de consumo eléctrico siendo al mismo tiempo relativamente poco costosos de fabricar.

Existe asimismo una necesidad de beneficiarse de un generador para un dispositivo de pulverización en el que el transductor sea excitado de una manera que prolonga su duración de vida.

La invención pretende responder a la totalidad o a parte de estas necesidades.

La invención tiene así por objeto, según un primero de sus aspectos, un generador para excitar un transductor piezoeléctrico, en particular destinado a pulverizar un líquido, comprendiendo este generador por lo menos una unidad de tratamiento digital y estando dispuesto para funcionar por lo menos según una fase de funcionamiento iterativa que comprende más de dos iteraciones sucesivas y para, en el curso de cada iteración:

- excitar el transductor a una frecuencia variable en una banda de frecuencias alrededor de una frecuencia de consigna,

- adquirir valores tomados por lo menos por una magnitud eléctrica relacionada con la excitación del transductor para una pluralidad de frecuencias de esta banda,

- analizar los valores así adquiridos para determinar una nueva frecuencia de consigna para una iteración siguiente.

Gracias a la invención, la alimentación del transductor se puede efectuar de manera relativamente simple con una probabilidad elevada de que en el curso de cada iteración, el transductor sea excitado a una frecuencia próxima a la frecuencia para la cual el rendimiento de pulverización es óptimo, a saber, la frecuencia de resonancia o de antirresonancia según los casos.

El solicitante ha constatado que el hecho de excitar el transductor en el curso de cada iteración a una frecuencia próxima a la frecuencia óptima bastaba para obtener un resultado de pulverización satisfactorio.

Gracias a la invención, no es necesario así que el transductor sea excitado permanentemente a la frecuencia de resonancia o de antirresonancia.

La variación de frecuencia en la banda de frecuencias en el curso de una iteración se puede efectuar según un barrido entre valores de frecuencia extremos de la banda, a partir, por ejemplo, de un valor bajo de la frecuencia hacia un valor más elevado de la frecuencia y pasando por el valor de consigna. Como variante, la variación de la frecuencia se puede efectuar en el curso de una iteración de manera aleatoria en la banda de frecuencias.

Preferentemente, la variación de frecuencia se efectúa alrededor del valor de consigna y este último corresponde, por ejemplo, sustancialmente a la mitad de la banda de frecuencias definida por los valores bajo y alto de la frecuencia.

La magnitud eléctrica, cuyos valores son adquiridos en el curso de una iteración, puede ser una tensión o una corriente. La adquisición de una tensión y, en particular, de la tensión en los bornes del transductor, puede simplificar la fabricación del dispositivo con respecto a la lectura de una corriente.

Los valores tomados por la magnitud eléctrica en el curso de cada iteración pueden adquirirse para la totalidad de las frecuencias de la banda de frecuencias. Así, a cada frecuencia de excitación corresponde un valor medido de la magnitud eléctrica.

La unidad de tratamiento digital puede estar concebida para generar una señal de excitación del transductor en forma impulsional. Esta señal de excitación puede atacar a un nivel de potencia relacionado con el transductor.

El generador puede estar dispuesto de tal modo que, en el curso de una iteración, para cada una de las frecuencias de la banda, la unidad de tratamiento digital emita por lo menos una ráfaga de impulsos a esta frecuencia. Una ráfaga de impulsos comprende, por ejemplo, entre 50 y 250 impulsos. Cada ráfaga de impulsos puede durar entre 10 µs y 100 ms, por ejemplo. Dos ráfagas de impulsos pueden estar separadas por un tiempo de reposo comprendido entre 10 µs y 100 ms, por ejemplo. Dos ráfagas de impulsos pueden estar separadas por un tiempo de reposo. Una misma iteración puede comprender asimismo ráfagas de impulsos que contienen el mismo número de impulsos, determinándose la duración de una ráfaga, por ejemplo, contando los impulsos.

El generador puede estar dispuesto también para funcionar según una fase de funcionamiento inicial antes de funcionar según la fase de funcionamiento iterativa.

El análisis de los valores de la magnitud eléctrica medida se puede efectuar por lo menos parcialmente durante un tiempo muerto en el que el transductor no está excitado, por ejemplo un tiempo muerto que separa la iteración en el curso de la cual estos valores se han adquirido de la iteración siguiente. Esto puede permitir aceptar una velocidad de cálculo más pequeña para la unidad de tratamiento digital y, por tanto, disminuir su coste.

El análisis de los valores puede comprender la determinación en cada iteración de un extremo de la magnitud eléctrica, en particular un máximo que puede corresponder de manera aproximada a la frecuencia de resonancia o de antirresonancia.

La unidad de tratamiento digital puede estar concebida para comparar el extremo así...

1. Generador (20) para excitar un transductor piezoeléctrico (4), en particular destinado a pulverizar un líquido, comprendiendo este generador por lo menos una unidad de tratamiento digital (40) y estando dispuesto para funcionar por lo menos según una fase de funcionamiento iterativa (200) que comprende más de dos iteraciones sucesivas, caracterizado porque la unidad de tratamiento digital está concebida para, en el curso de cada iteración:

- excitar el transductor (4) a una frecuencia variable en una banda de frecuencias alrededor de una frecuencia de consigna (f_m),

- adquirir en el curso de la excitación del transductor unos valores tomados por lo menos por una magnitud eléctrica relacionada con la excitación del transductor (4) para una pluralidad de frecuencias de esta ban- da,

- analizar los valores así adquiridos para determinar una nueva frecuencia de consigna (f_m) para una iteración siguiente.

2. Generador según la reivindicación 1, en el que la nueva frecuencia de consigna corresponde de manera aproximada a la frecuencia de resonancia del transductor (4).

3. Generador según la reivindicación 1, en el que la nueva frecuencia de consigna corresponde de manera aproximada a la frecuencia de antirresonancia del transductor.

4. Generador según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la variación de frecuencia en la banda de frecuencias en el curso de una iteración se efectúa según un barrido de frecuencia entre unos valores de frecuencia extremos de la banda.

5. Generador según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la magnitud eléctrica medida es la tensión en los bornes del transductor (4).

6. Generador según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los valores tomados por la magnitud eléctrica en el curso de cada iteración se adquieren para la totalidad de las frecuencias de la banda.

7. Generador según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el análisis de los valores tomados por la magnitud eléctrica se efectúa por lo menos parcialmente durante un tiempo muerto en el que el transductor no es excitado.

8. Generador según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la unidad de tratamiento digital (40) está concebida para generar una señal de excitación impulsional (51).

9. Generador según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que está dispuesto de tal modo que, en el curso de una iteración, para cada una de las frecuencias de la banda, por lo menos una ráfaga (51) de impulsos a esta frecuencia sea emitida por la unidad de tratamiento digital (40).

10. Generador según la reivindicación anterior, en el que cada ráfaga de impulsos (51) dura entre 10 µs y 100 ms.

11. Generador según una de las reivindicaciones 9 y 10, en el que dos ráfagas de impulsos (51) están separadas por un tiempo de reposo (52) comprendido entre 10 µs y 100 ms.

12. Generador según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, en el que las ráfagas (51) comprenden el mismo número de impulsos (53).

13. Generador según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la unidad de tratamiento digital (40) está concebida para determinar a cada iteración un extremo de la magnitud eléctrica medida.

14. Generador según la reivindicación anterior, en el que la unidad de tratamiento digital (40) está concebida para comparar el extremo así determinado con un valor de referencia.

15. Generador según la reivindicación anterior, en el que, en función del resultado de la comparación, la unidad de tratamiento digital (42) efectúa o bien una nueva iteración de la fase de funcionamiento iterativa (200), o bien vuelve a una fase de inicialización (100).

16. Generador según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que está dispuesto para funcionar según una fase de funcionamiento inicial (100) antes de funcionar según la fase de funcionamiento iterativa (200).

17. Generador según la reivindicación anterior, en el que el generador está dispuesto, en el curso de la fase de funcionamiento inicial (100), para:

- excitar el transductor a una frecuencia variable en una banda de frecuencias por defecto, más amplia que en el curso de la fase de funcionamiento iterativa (200), alrededor de una frecuencia de consigna por defecto (f_i),

- adquirir los valores tomados por lo menos por una magnitud eléctrica relacionada con la excitación del transductor (4) para una pluralidad de frecuencias de esta banda,

- analizar los valores así adquiridos para determinar la frecuencia de consigna (f_m) para el inicio de la fase de funcionamiento iterativa (200).

18. Generador según la reivindicación anterior, en el que la unidad de tratamiento digital (40) está concebida para efectuar un barrido de frecuencia en la banda de frecuencias por defecto.

19. Generador según las reivindicaciones 4 y 17, en el que el barrido en la banda de frecuencias por defecto se efectúa según un paso frecuencial más amplio que el barrido en la banda de frecuencias durante la fase de funcionamiento iterativa (200).

20. Generador según cualquiera de las reivindicaciones 17 a 19, en el que la banda de frecuencias por defecto tiene una anchura de por lo menos 3% por cada lado de la frecuencia de consigna por defecto.

21. Generador según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la banda de frecuencias durante la fase de funcionamiento iterativa (200) tiene una anchura de cómo máximo 20% por cada lado de la frecuencia de consigna correspondiente.

22. Generador según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la banda de frecuencias durante la fase de funcionamiento iterativa (200) está centrada alrededor de la frecuencia de consigna correspondiente.

23. Generador según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la unidad de tratamiento digital (40) comprende un microcontrolador programado para generar cada frecuencia de excitación por división de una frecuencia de reloj del microcontrolador.

24. Dispositivo (1) de pulverización de un líquido que comprende un transductor (4) dispuesto para pulverizar el líquido y un generador (20) tal como se ha definido según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

25. Dispositivo según la reivindicación anterior, que comprende una alimentación eléctrica autónoma (24).