功率放大器基于PZT-5H的高壓壓電特性測量方法研究中的應用
近年來,高功率(lv)壓(ya)(ya)電換(huan)(huan)(huan)能(neng)器(qi)得到了快速發(fa)展,并廣泛(fan)應(ying)用(yong)于(yu)聲納、超聲波(bo)焊(han)接(jie)、超聲波(bo)檢(jian)測和(he)聲驅動天線等領域。這些換(huan)(huan)(huan)能(neng)器(qi)通常追求高性(xing)能(neng),如大帶寬和(he)良(liang)好的(de)靈(ling)敏(min)度(du)。因(yin)此,其(qi)核心壓(ya)(ya)電材料(liao)(liao)必須具(ju)備(bei)優良(liang)的(de)壓(ya)(ya)電性(xing)能(neng),例如壓(ya)(ya)電系(xi)數d31和(he)機械品(pin)質因(yin)數Qm。盡管(guan)已開發(fa)出(chu)多種新型壓(ya)(ya)電材料(liao)(liao)用(yong)于(yu)高功率(lv)換(huan)(huan)(huan)能(neng)器(qi),但將改進后的(de)材料(liao)(liao)直(zhi)接(jie)應(ying)用(yong)于(yu)高功率(lv)換(huan)(huan)(huan)能(neng)器(qi)設計卻十分(fen)困難,因(yin)為現(xian)有的(de)小信號測量結果難以(yi)直(zhi)接(jie)應(ying)用(yong)到高功率(lv)換(huan)(huan)(huan)能(neng)器(qi)的(de)設計中。
ATA-3000/4000/2000系列(lie)等高壓功率放(fang)大(da)器基于采用AB類(lei)(lei)放(fang)大(da)電路,具有(you)低失真、高穩定的(de)特點。其最(zui)大(da)帶寬可達3MHz,最(zui)大(da)輸出電壓可達1600Vpp,廣泛應(ying)用于各類(lei)(lei)壓電材料測試及性能評估(gu)。
實驗名稱:基于(yu)PZT-5H的高壓壓電特(te)性測量方法及功(gong)率(lv)與溫度效應的解耦(ou)研(yan)究
實驗原理:PZT-5H陶瓷(ci)由于其Qm值較低,在(zai)(zai)高功率(lv)下(xia)容易發熱,因(yin)此適合(he)研(yan)究(jiu)振動器(qi)性(xing)能(neng)的(de)溫(wen)度依(yi)賴性(xing)。溫(wen)度變(bian)(bian)化(hua)會(hui)影(ying)(ying)PZT-5H的(de)壓(ya)(ya)(ya)電常數(shu)、介電常數(shu)等參數(shu),從(cong)而影(ying)(ying)響其壓(ya)(ya)(ya)電性(xing)能(neng)。在(zai)(zai)實驗中,可(ke)以通過控制(zhi)溫(wen)度變(bian)(bian)量(liang),測量(liang)不同溫(wen)度下(xia)的(de)壓(ya)(ya)(ya)電特(te)性(xing)參數(shu),以研(yan)究(jiu)溫(wen)度對(dui)壓(ya)(ya)(ya)電特(te)性(xing)的(de)影(ying)(ying)響。功率(lv)變(bian)(bian)化(hua)可(ke)能(neng)導致壓(ya)(ya)(ya)電陶瓷(ci)的(de)發熱和溫(wen)度變(bian)(bian)化(hua),進而影(ying)(ying)響其壓(ya)(ya)(ya)電性(xing)能(neng)。在(zai)(zai)實驗中,可(ke)以通過控制(zhi)輸入(ru)功率(lv)變(bian)(bian)量(liang),測量(liang)不同功率(lv)下(xia)的(de)壓(ya)(ya)(ya)電特(te)性(xing)參數(shu),以研(yan)究(jiu)功率(lv)對(dui)壓(ya)(ya)(ya)電特(te)性(xing)的(de)影(ying)(ying)響。
實驗框圖:

實驗實拍圖:

實驗過程:實(shi)(shi)驗(yan)中(zhong),兩根(gen)鋼針夾在振動器(qi)(qi)(qi)的(de)幾何(he)中(zhong)心(xin),使(shi)其在自由邊界條(tiao)件下水平(ping)振動并提供電(dian)氣連(lian)接。結合阻(zu)抗(kang)(kang)法(fa)和瞬態法(fa)均使(shi)用(yong)多(duo)普勒激(ji)光振動儀(yi)進行實(shi)(shi)時振動速(su)度測量。紅外熱(re)像儀(yi)用(yong)于實(shi)(shi)時表面溫度測量。使(shi)用(yong)信(xin)號(hao)(hao)發(fa)生(sheng)器(qi)(qi)(qi)和ATA-3080功率(lv)(lv)(lv)放(fang)(fang)大(da)器(qi)(qi)(qi)作為(wei)恒壓源,信(xin)號(hao)(hao)發(fa)生(sheng)器(qi)(qi)(qi)產生(sheng)激(ji)勵信(xin)號(hao)(hao)通過功率(lv)(lv)(lv)放(fang)(fang)大(da)器(qi)(qi)(qi)無失真放(fang)(fang)大(da)。此(ci)外,還使(shi)用(yong)了一(yi)(yi)個電(dian)流(liu)探(tan)頭來記錄接近(jin)截止頻(pin)(pin)率(lv)(lv)(lv)的(de)頻(pin)(pin)譜。組合點的(de)位置設定為(wei)阻(zu)抗(kang)(kang)為(wei)最(zui)大(da)功率(lv)(lv)(lv)時諧振阻(zu)抗(kang)(kang)的(de)1.6倍,且頻(pin)(pin)率(lv)(lv)(lv)介于截止頻(pin)(pin)率(lv)(lv)(lv)和截止頻(pin)(pin)率(lv)(lv)(lv)之間。這一(yi)(yi)規則確保了恒壓法(fa)施(shi)加的(de)電(dian)壓保持在一(yi)(yi)個合理(li)的(de)范(fan)圍內。
應用方向:科學研究、工業生產、醫學診斷、航空航天、能源領域
應用場景:壓高功率特性、壓電換能器、壓電陶瓷、材料參數、瞬態法
產品推薦:ATA-300/3000系(xi)列功(gong)率放大器(qi)

圖:ATA-3000系列功率放大器指標參數

圖:ATA-300系列功率放大器指標參數
西(xi)安安泰電子(zi)是專業從事功率(lv)放(fang)大(da)器(qi)(qi)(qi)、高壓放(fang)大(da)器(qi)(qi)(qi)、功率(lv)信號(hao)源、前置(zhi)微(wei)小信號(hao)放(fang)大(da)器(qi)(qi)(qi)、高精(jing)度電壓源、高精(jing)度電流源等電子(zi)測(ce)量儀器(qi)(qi)(qi)研發、生產(chan)和銷售的(de)高科技企業,為用戶提供(gong)具有競爭力的(de)測(ce)試(shi)方案。Aigtek已經成為在業界(jie)擁有廣(guang)泛(fan)產(chan)品線,且具有相當規模的(de)儀器(qi)(qi)(qi)設備供(gong)應商,樣機都支持免(mian)費試(shi)用。如(ru)想了解(jie)更(geng)多(duo)功率(lv)放(fang)大(da)器(qi)(qi)(qi)等產(chan)品,請(qing)持續關注安泰電子(zi)官網hkdyw.cn或撥打029-88865020。
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