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　　壓電被提議作為低功耗、快速開關和高力微執(zhí)行器的解決方案，以及基于熱、磁和靜電驅動原理的替代方案。壓電促動器利用逆壓電效應，通過機電耦合將微觀變形轉化為宏觀輸出力，從而產生促動性能。它們具有尺寸緊湊、結構簡單、響應速度快、定位精度高、抗電磁干擾能力強等優(yōu)點。因此，它們被廣泛應用于先進微型機械的驅動和調節(jié)。　　安泰電子的ATA-2021B高壓放大器基于采用AB類放大電路，具有低失真、高穩(wěn)定的特點。其最大帶寬可達1MHz，最大輸出電壓可達200Vpp，廣泛應用于各類壓電元件測試及性能評估。　　實驗名稱：叉指式螺旋電極壓電執(zhí)行器的徑向力分析　　實驗原理：壓電執(zhí)行器是利用逆壓電效應將電能轉化為機械能，當其外界施加電場時，壓電執(zhí)行器內部的壓電材料會發(fā)生形變。這... ...  查看全文>

　　實驗名稱：ATA-2021B高壓放大器在微流控超聲空化實驗中的應用　　實驗內容：利用超聲換能器驅動微流控基底產生100kHz~2MHz的振動，誘導微流道內發(fā)生強烈的聲壓變化，同時利用高速顯微攝影的手段觀察微流控內空化行為。　　研究方向：微流控超聲空化　　測試設備：信號發(fā)生器、ATA-2021H高壓放大器、超聲換能器、高速攝像機、水聽器、示波器等。　　實驗過程：　　圖：實驗裝置原理圖　　通過軟光刻制備PDMS微流道，通過Aigtek功率放大器ATA-1220D/ATA-2021H放大外加電壓，驅動壓電超聲換能器產生高頻機械振動，引起微流道內部聲壓變化；超聲波加載過程中，使用高速顯微攝像的方式觀察微流道內空化現(xiàn)象。　　實驗結果：　　圖：微流道內超聲空化... ...  查看全文>

　　實驗名稱：含鹽人工凍土的聲學特性研究　　研究方向：人工凍結法是利用人工制冷技術使地層中的水結冰形成凍土，隔絕地下水與地下工程的聯(lián)系，在凍結壁的保護下進行地下工程施工。通常采用凍結管中循環(huán)低溫冷媒劑（凍結法施工中多用氯化鈣溶液作冷媒劑）的方式把天然巖土變成人工凍土，然而受地層條件、凍結孔偏斜、凍結工藝及掘砌方式影響，凍結管斷裂事故時有發(fā)生，導致的鹽水泄漏問題，不利于凍結壁穩(wěn)定。目前凍結壁發(fā)育狀況評估方法有圖乘法、經驗公式法、數(shù)值模擬法等，這三種方法存在的缺點是對測溫孔內測溫結果的依賴程度高，在距測溫孔較遠時判斷不準確，容易忽略局部凍結壁開窗、強度不足等關鍵信息。而對于含鹽條件下的人工地層凍結，溫度場變化受鹽分的影響情況復雜，通過現(xiàn)有檢測手段對異常情況... ...  查看全文>

　　實驗名稱：基于液晶的腐蝕傾斜光柵靈敏度增強電場傳感器　　實驗內容：提出了一種在高折射率溶液（E7液晶）中利用HF蝕刻傾斜光柵的溫度不敏感電場傳感器。　　研究方向：光纖電場傳感器　　測試設備：ATA-2021B高壓放大器、傾斜光柵、信號發(fā)生器、光譜儀等。　　圖1：實驗裝置圖　　實驗過程：光纖電場傳感器使用通過寬帶光源BBS通過TFBG的透射光訪問OSA。TFBG是一個10°傾斜的光柵，光柵部分包裹在ITO玻璃中，兩塊ITO玻璃板之間的距離為250μm。電壓由信號發(fā)生器產生（設置為10Vpp和2kHz），然后由高壓放大器放大，以達到所需的電壓和頻率。高壓放大器（ATA-2021B，西安安泰電子科技有限公司，西安，中國），電壓范圍±100V。向ITO玻璃... ...  查看全文>

　　實驗名稱：鐵電陶瓷大信號徑向諧振響應測試　　實驗目的：研究大信號驅動交流電場對Sm-PMN-PT的影響　　測試設備：信號發(fā)生器、ATA-2022H高壓放大器、上位機、環(huán)境試驗箱、數(shù)字萬用表、XDR衍射儀、溫度控制器等。圖1-1：測試系統(tǒng)原理框圖　　實驗過程：正弦波信號饋入ATA-2021H高電壓放大器電壓放大。ATA-2021H信號放大器的工作頻率范圍為直流至1MHz，最大輸出電壓200Vpp，最大輸出電流500mA，壓擺率≥445V/μs。經過放大后的激勵信號經過數(shù)字萬用表，用于測量電流。GZ-ESPECMC710P環(huán)境試驗箱提供所需環(huán)境溫度。夾具夾著樣品放入MC-710P高低溫箱中，樣品夾具采用了Kelvin四探針法，環(huán)境試驗箱的工作溫度范圍為... ...  查看全文>

　　實驗名稱：基于超聲導波的碳纖維復合層板損傷定位研究　　實驗內容：為實現(xiàn)碳纖維復合層板結構損傷定位及可視化，此次試驗提出一種基于主動式超聲導波的復合層板損傷成像方法，利用超聲導波在材料內部的傳播特性以及與損傷之間的相互作用，通過傳感器和激勵裝置產生和接收導波信號，結合成像算法和深度學習進行信號分析，實現(xiàn)復合層板結構損傷的定位以及可視化顯示。　　實驗設備：ATA-2021B高壓放大器、信號發(fā)生器、示波器、ATA-5620前置微小信號放大器、電腦等。　　實驗過程：圖1：實驗裝置和實物圖　　試驗板材為碳纖維復合層板，通過信號發(fā)生器生成特定頻率和波形的激勵信號，生成的激勵信號隨后被送入ATA-2021B高壓放大器進行放大，放大的激勵信號通過壓電傳感器加載到碳... ...  查看全文>

　　實驗名稱：斜錐型超聲波傳感器的性能研究　　測試目的：FBG超聲波傳感器性能主要有三個指標，分別是頻率分辨特性、頻率響應特性、線性度特性。由于超聲波清洗機為整體振動，且機身每點的振幅不同，而雙斜錐傳感器需要有兩個面接觸被測物體，會影響傳感器性能的驗證。故采用信號發(fā)生器連接壓電陶瓷片單點產生超聲信號，用以驗證雙斜錐傳感器的性能。　　測試設備：ATA-2021B高壓放大器、信號發(fā)生器、示波器、壓電陶瓷片、筆記本電腦、雙斜錐超聲波傳感器、光電探測器等。　　實驗過程：　　圖1：FBG窄帶光源解調系統(tǒng)　　搭建如圖1所示的FBG窄帶光源解調系統(tǒng)，高靈敏度窄帶光源解調硬件系統(tǒng)主要包括接收和激勵兩部分，其中激勵部分由信號發(fā)生器、安泰高壓放大器示波器、壓電陶瓷片、筆記... ...  查看全文>

　　實驗名稱：GRUT性能評估　　測試目的：在利用GRUT對鋁板檢測之前，確定板中導波模態(tài)是十分重要的，不同模態(tài)的波速、響應幅值以及頻散特性是不同的，合理選擇導波模態(tài)是低頻超聲導波監(jiān)測鋁板結構健康的基礎。已經對GRUT在低頻條件下激勵的導波模態(tài)進行仿真分析，本節(jié)中，將利用實驗對這部分內容進行驗證。　　測試設備：ATA-2021B高壓放大器、PZT、信號發(fā)生器、示波器、螺線圈等。　　實驗過程：　　圖1：實驗設置　　信號發(fā)生器產生的激勵信號通過高壓放大器放大處理，通過螺線圈驅動GRUT在鋁板內激勵超聲導波，利用示波器采集PZT接收的感應電壓信號。如果激勵端和接收端之間的距離過近，各個模態(tài)在到達接收端時無法完全分離，因此在計算后設置傳播距離為1m用于驗證GR... ...  查看全文>

　　鐵路運輸作為我國交通強國戰(zhàn)略的重要組成部分，目前運營總里程已達15萬公里，且仍處于高速建設階段。鋼軌是列車運行的直接載體，由于長期運營和振動沖擊，鋼軌內部和表面會出現(xiàn)各種缺陷和損傷，如不及時發(fā)現(xiàn)和修復會直接危及列車和乘客的安全。目前，鋼軌超聲損傷檢測通常采用壓電傳感器，然而每個傳感器都需要一根電源線連接，很難實現(xiàn)多點復用檢測。相比之下，光纖光柵（FBG）具備抗電磁干擾、易復用和耐腐蝕等獨特優(yōu)點，非常適合用于惡劣環(huán)境中對長距離結構（例如鋼軌）進行損傷探測。　　Aigtek的功率放大器，在驅動壓電陶瓷和超聲領域中，有廣泛的應用，根據(jù)不同的參數(shù)，有不同適配的儀器，能夠驅動市面上大部分壓電陶瓷和超聲換能器。　　實驗名稱：光纖光柵超聲波傳感器研究　　實驗原理... ...  查看全文>