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壓電傳感器測試中功率放大器應(yīng)用
壓電式傳感器是基于壓電效應(yīng)的傳感器。在實(shí)際測試應(yīng)用中需要大功率電源來驅(qū)動，這就需要使用功率放大器來驅(qū)動壓電器件和傳感器。傳感器作為人類認(rèn)識世界重要的媒介，將電、磁、聲音等物理量轉(zhuǎn)換為人們可認(rèn)知的實(shí)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，并終實(shí)現(xiàn)傳感器與傳感器檢測電路的單芯片集成。
壓電傳感器是一種自發(fā)電式和機(jī)電轉(zhuǎn)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(chǎn)生電荷。按一定規(guī)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(yīng)制成的。逆壓電效應(yīng)是指對晶體施加交變電磁場引起晶體機(jī)械變形的現(xiàn)象。
傳感器無損檢測的基本原理是：信號發(fā)生器產(chǎn)生信號，經(jīng)功率放大器后，由激勵線圈對鐵磁性構(gòu)件施加瞬間的激勵磁場，由于磁致伸縮效應(yīng)，激發(fā)構(gòu)件產(chǎn)生機(jī)械波，機(jī)械波將沿構(gòu)件軸向傳播，如有缺陷信號，機(jī)械波反射回來，再由逆磁致伸縮效應(yīng)接收線圈獲得反射波信號，通過信號分析獲得被測構(gòu)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(qū)動激勵線圈，是實(shí)現(xiàn)基于磁致伸縮效應(yīng)的無損檢測的一個非常關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)。頻率為100KHz，電流峰峰值為5A的正弦波信號驅(qū)動激勵線圈，以期在被測構(gòu)件中激勵出磁致伸縮效應(yīng)的機(jī)械波。
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功率放大器的電壓增益數(shù)控可調(diào)，具體分為粗調(diào)(1step)和細(xì)調(diào)(0.1 step)兩種。結(jié)合液晶面板增益的顯示，能夠快速調(diào)整至需要的電壓值。