本文从超声波除垢的原理出发，研究了超声波除垢设备的控制系统，利用脉宽调制、锁相环和单片机及其接口技术，对超声波的发生系统进行了设计，选择了恰当的传感器和换能器，设计了一套可以频率自适应，功率自跟踪的超声波除垢设备，使超声设备拥有了稳定的输出功率和较高的工作效率。 首先对超声波除垢技术的基本原理和现阶段的研究情况进行了简单的介绍，分析了它的发展趋势。在此基础之上，对超声波系统的结构进行了深入的研究，确定了系统中各个组成部分的设计参数，对整个系统的传递函数和可行性进行了分析，确定了设计方案。这里将超声波除垢器分成控制部分和执行机构两部分，控制部分主要是AT89C51单片机及其外部扩展电路组成的单片机控制系统。在单片机系统中，使用了软件数字滤波和硬件滤波电路相结合的方法来提高前向通道的采样精度，使用脉宽调制技术来实现功率放大和频率转换的功能。系统的执行元件是超声波换能器，这里对压电换能器的材料、原理和结构进行了分析，深入的研究了压电陶瓷换能器的等效电路及其电特性，并对超声波换能器进行了电学匹配设计。 对电路板的焊接和控制系统的调试过程中可能遇到的问题进行了研究，并且对超声电源与换能器，换能器与锅炉炉体之间的安装进行了设计。最后对整个工作进行了总结，并提出了一些建议。