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壓電傳感器測試中功率放大器應用

發布:2019-06-11

壓電式傳感是基于壓電效應的傳感器。在實際測試應用中需要大功率電源來驅動,這就需要使用功率放大器來驅動壓電器件和傳感器。傳感器作為人類認識世界重要的媒介,將電、磁、聲音等物理量轉換為人們可認知的實體,新興的MEMS工藝能夠在硅基片上利用IC后處理工藝制作各種傳感器,使傳感器與傳感器信號處理電路的片上集成成為可能,并最終實現傳感器與傳感器檢測電路的單芯片集成。

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  壓電傳感器是一種自發電式和機電轉換式傳感器。它的敏感元件由壓電材料制成。壓電材料受力后表面產生電荷。按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。壓電式傳感器大多是利用正壓電效應制成的。逆壓電效應是指對晶體施加交變電磁場引起晶體機械變形的現象。

傳感器無損檢測的基本原理是:信號發生器產生信號,經功率放大器后,由激勵線圈對鐵磁性構件施加瞬間的激勵磁場,由于磁致伸縮效應,激發構件產生機械波,機械波將沿構件軸向傳播,如有缺陷信號,機械波反射回來,再由逆磁致伸縮效應接收線圈獲得反射波信號,通過信號分析獲得被測構件各處的損傷狀況。用合適的功率放大器提供一定的能量驅動激勵線圈,是實現基于磁致伸縮效應的無損檢測的一個非常關鍵的一個環節。頻率為100KHz,電流峰峰值為5A的正弦波信號驅動激勵線圈,以期在被測構件中激勵出磁致伸縮效應的機械波。

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Aigtek公司推出的全新系列ATA-3000功率放大器分為三個型號,根據電流和功率的大小進行劃分,分為單端輸出和差分輸出兩種方案提高輸出的電壓幅值大小,頻率范圍覆蓋DC-100KHz,可放大任意品牌和型號的信號發生器產生的交、直流信號,最大輸出功率810W,最大電流18A,驅動功率型負載。面板設有一鍵保存的按鍵,輸入為BNC接口, 輸入電阻50Ω、5kΩ兩檔可選,完美匹配高低內阻信號源。

功率放大器的電壓增益數控可調,具體分為粗調(1step)和細調(0.1 step)兩種。結合液晶面板增益的顯示,能夠快速調整至需要的電壓值。

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