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压电传感器测试中功率放大器应用

发布:2019-06-11

压电式传感是基于压电效应的传感器。在实际测试应用中需要大功率电源来驱动,这就需要使用功率放大器来驱动压电器件和传感器。传感器作为人类认识世界重要的媒介,将电、磁、声音等物理量转换为人们可认知的实体,新兴的MEMS工艺能够在硅基片上利用IC后处理工艺制作各种传感器,使传感器与传感器信号处理电路的片上集成成为可能,并最终实现传感器与传感器检测电路的单芯片集成。

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  压电传感器是一种自发电式和机电转换式传感器。它的敏感元件由压电材料制成。压电材料受力后表面产生电荷按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。压电式传感器大多是利用正压电效应制成的。逆压电效应是指对晶体施加交变电磁场引起晶体机械变形的现象。

传感器无损检测的基本原理是:信号发生器产生信号,经功率放大器后,由激励线圈对铁磁性构件施加瞬间的激励磁场,由于磁致伸缩效应,激发构件产生机械波,机械波将沿构件轴向传播,如有缺陷信号,机械波反射回来,再由逆磁致伸缩效应接收线圈获得反射波信号,通过信号分析获得被测构件各处的损伤状况。用合适的功率放大器提供一定的能量驱动激励线圈,是实现基于磁致伸缩效应的无损检测的一个非常关键的一个环节。频率为100KHz,电流峰峰值为5A的正弦波信号驱动激励线圈,以期在被测构件中激励出磁致伸缩效应的机械波。

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Aigtek公司推出的全新系列ATA-3000功率放大器分为三个型号,根据电流和功率的大小进行划分,分为单端输出和差分输出两种方案提高输出的电压幅值大小,频率范围覆盖DC-100KHz,可放大任意品牌和型号的信号发生器产生的交、直流信号,最大输出功率810W,最大电流18A,驱动功率型负载。面板设有一键保存的按键,输入为BNC接口, 输入电阻50Ω、5kΩ两档可选,完美匹配高低内阻信号源。

功率放大器的电压增益数控可调,具体分为粗调(1step)和细调(0.1 step)两种。结合液晶面板增益的显示,能够快速调整至需要的电压值。

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