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功率放大器在新型全向高階SH導(dǎo)波壓電換能器測試中的應(yīng)用

研究方向:

超聲導(dǎo)波

測試目的:

驗證理論推導(dǎo)的正確性，確保高階SH導(dǎo)波模態(tài)能被選擇性激勵得到。

實驗內(nèi)容:

推導(dǎo)了厚度剪切型(d15)全向壓電換能器的激發(fā)函數(shù)，并基于此設(shè)計了可用于選擇性激勵與接收高階SH導(dǎo)波的單圓環(huán)換能器。在不同的激勵電壓信號下，測試了換能器的全向性、模態(tài)選擇性、寬/窄/移頻工作特性。

測試設(shè)備:

ATA-2021B功率放大器、函數(shù)發(fā)生器、示波器、激光測振儀、剪切型(d15)壓電圓環(huán)、鋁板等。

實驗過程:

通過函數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生漢寧窗調(diào)制的脈沖電信號，經(jīng)功率放大器(ATA-2021B,Aigtek,China)放大后，驅(qū)動粘貼于鋁板上的剪切型(d15)壓電圓環(huán)換能器(OSH-PT)產(chǎn)生周向剪切變形，從而在鋁板中激發(fā)全向傳播的SH導(dǎo)波。

根據(jù)理論推導(dǎo)所得的激發(fā)公式，可設(shè)計具有模態(tài)選擇功能的OSH-PT。激發(fā)所得的面內(nèi)位移場譜由多普勒激光測振儀測量，通過示波器進行采集。實驗中的電信號觸發(fā)、激光掃描、采集等過程通過筆記本電腦上的Labview程序自動完成。

實驗結(jié)果:

理論結(jié)果與實驗結(jié)果吻合良好，所設(shè)計的全向型高階SH導(dǎo)波換能器在激發(fā)出目標(biāo)SH導(dǎo)波模態(tài)的同時，能夠很好地抑制其他SH導(dǎo)波模態(tài)的產(chǎn)生，有助于推動高階SH導(dǎo)波在結(jié)構(gòu)層析中的應(yīng)用。

實驗中所用到的功率放大器ATA-2021B指標(biāo)參數(shù)：

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