高壓功率放大器驅動超聲換能器測試應用
超(chao)聲波(bo)換能器(qi)是(shi)一種既可以把電(dian)能轉化(hua)為聲(sheng)能,又可以把聲能轉化為電能的器件或裝置。超聲波一般用于測距、測深、測厚、探傷、醫療檢測,超聲洗滌等方面,超聲波換能器的驅動部分(高壓功率放大器)和接收電路(前置放大器)是測試系統中關鍵的儀器。
高壓(ya)功率放(fang)大器是整個超聲測(ce)量系統的基礎,只有功率放(fang)大器自(zi)身的頻率達(da)到很(hen)高時才(cai)能驅動(dong)固有頻率也很(hen)高的換能器,使換能器產生共振,從而發出高頻的超聲波,以滿足實際測量的需要。

超聲換(huan)能器驅動的基本原理:
超聲波為(wei)直線(xian)傳(chuan)播(bo)方式,頻率越高,繞射能力越弱,但反射能力越強。換能器在電脈沖激勵下可將電能轉化為機械能,向外發送超聲波;反之,當換能器處于接收狀態時,它可將聲能(機械能)轉化為電能。最常用的超聲測量系統的方法是回聲探測法。其工作原理是:信號發生(sheng)器產生(sheng)一定(ding)的電壓(ya)信號經由功率放大器作用于換(huan)能器的發射頭,使換能器發射超聲波脈沖,此聲波發射出去后被超聲波接收換能器所接收。
目前針對市場上常規(gui)的信號放大器(qi)輸出電壓低(di),帶負(fu)載(zai)能(neng)力弱,無法驅動超聲(sheng)波換能(neng)器(qi)等(deng)大功率(lv)容性負(fu)載(zai)的實際問題,Aigtek研發設計了各個系列和型號的功率放大器,以驅動各種不同應用的換能器。
以ATA-214為例: ATA-214高壓放大器是一款可以輸出 400Vp-p (±200Vp)電壓,最大輸出功率60W,同時可以放大交直流信號,驅動容性、感性負載。電壓增益數控可調0-100倍,儀器可一鍵保存常用設置,可與主流的信號發生器配套使用,實現信號的完美放大。

超(chao)聲波(bo)接收電(dian)路的(de)(de)作(zuo)用就是將接收換能器輸出的(de)(de)微弱信號,進行濾波(bo)、放大、檢波(bo)、整形,來得到(dao)足(zu)夠大的(de)(de)電(dian)信號,然后送給數據處理部分,得到(dao)所(suo)要測量(liang)的(de)(de)參數。
接收端前置放大器以ATA-5220前置放大器為(wei)例(li):
ATA-5220是(shi)用于(yu)極微小信號檢(jian)測(ce)的(de)前置放大(da)器(qi),采用超低噪聲(sheng)的(de)電源供電,電壓增(zeng)益(yi)60dB。最大輸出電壓2Vp-p。電壓增益60dB。可放大微弱信號(hao),以便(bian)后端設備進行采集(ji)。
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