實驗名稱：高壓放大器在玻璃基壓電薄膜超聲換能器實驗頻率響應(yīng)特性測試中的應(yīng)用

實驗?zāi)康模?/span>基于壓電薄膜超聲換能器基本原理，根據(jù)聲頻定向基本理論和具體應(yīng)用場景，通過對比傳統(tǒng)壓電換能器結(jié)構(gòu)，提出了適用于本課題應(yīng)用需求的多層圓形壓電薄膜結(jié)構(gòu)為陣元結(jié)構(gòu)并對其進(jìn)行聲學(xué)特性的理論分析。

實驗設(shè)備：超聲載波發(fā)生器，ATA-4011高壓功率放大器，超聲換能器，音源等。

實驗過程：

測試系統(tǒng)由兩部分組成，一部分是本課題研究的玻璃基壓電薄膜換能器為核心的聲頻定向揚(yáng)聲器系統(tǒng)，另--部分是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。揚(yáng)聲器系統(tǒng)主要由信號源、高壓放大器、示波器和壓電薄膜超聲換能器組成;數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由超聲傳聲器、可聽聲傳聲器和信號動態(tài)分析儀組成。

 

樣品實物圖

玻璃基壓電薄膜超聲換能器的樣品實物如圖所示。樣品測試系統(tǒng)聲頻定向原理進(jìn)行搭建，聲頻定向系統(tǒng)工作過程為:音源所發(fā)出的音頻信號進(jìn)入調(diào)制器，將音頻信號調(diào)制到由超聲波發(fā)生器產(chǎn)出的超聲載波信號中，再將已調(diào)制的調(diào)制超聲信號傳輸至超聲放大器放大，最后放大信號作為驅(qū)動信號，傳輸至工作頻率為超聲頻段的超聲換能器，換能器所發(fā)出的超聲在空氣中自解調(diào)為可聽聲。聲頻定向系統(tǒng)主要包括三個核心部件:調(diào)制器、高壓放大器和換能器，組成如圖所示。

 

聲頻定向系統(tǒng)

實驗結(jié)果：

相較于仿真結(jié)果，諧振點(diǎn)頻率大2kHz，聲壓級小3dB，仿真環(huán)境屬于完全理想條件，實際測試環(huán)境雖然已盡量避免環(huán)境噪聲，但不能達(dá)到仿真的完全理想環(huán)境，仿真與測試的結(jié)果差異屬于可接受誤差范圍。

 

 

樣品頻響曲線

實驗中用到的ATA-4011高壓放大器參數(shù)指標(biāo)：

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本實驗參考至知網(wǎng)論文《玻璃基壓電薄膜超聲換能器實驗研究》

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