當我們需要在不損害結(jié)構(gòu)、材料本身的情況下，對其內(nèi)部缺陷進行探測與診斷的時候，就需要用到一種技術(shù)，那就是無損檢測技術(shù)。無損檢測技術(shù)利用了超聲波在材料中的良好傳播特性，通過發(fā)出超聲波并接收回波的方式快速探測結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷情況。

超聲無損檢測技術(shù)在眾多工業(yè)領(lǐng)域中有所應用，例如材料缺陷檢測、結(jié)構(gòu)健康檢測、壓力容器檢測等重要方面。想要發(fā)出超聲波驅(qū)動超聲換能器，就需要擁有足夠大頻率、電壓的功率放大器來進行支持，ATA-2041高壓放大器就能勝任，其帶寬可達（-3dB）DC~500kHz，電壓可達400Vp-p（±200Vp），可以驅(qū)動高壓型負載。

今天Aigtek安泰電子講給大家分享一些關(guān)于高壓放大器ATA-2041在材料無損檢測領(lǐng)域中的經(jīng)典應用案例，干貨滿滿希望能對你的測試項目有所幫助與啟發(fā)。

案例一：ATA-2041高壓放大器在復合材料沖擊損傷檢測技術(shù)中的應用

該實驗使用了ATA-2041高壓放大器、PZT壓電晶片、疊堆式壓電陶瓷、激振器、信號發(fā)生器、多功能測試儀等測試設(shè)備。

實驗概要：

非線性振動聲調(diào)制技術(shù)向結(jié)構(gòu)輸入兩種不同頻率的連續(xù)正弦信號，即低頻振動信號與高頻超聲信號。當結(jié)構(gòu)完整時，接收信號的頻譜僅有兩列輸入信號成分；當結(jié)構(gòu)中存在缺陷時，施加低頻振動會使結(jié)構(gòu)中缺陷的接觸界面反復閉合，使低頻振動與高頻超聲產(chǎn)生調(diào)制效應，接收信號中會產(chǎn)生調(diào)制邊頻和高次諧波等其他成分。通過觀察接收信號的頻譜成分，即可判斷結(jié)構(gòu)中是否存在缺陷，非線性振動聲調(diào)制檢測原理如下圖所示：

由振動聲調(diào)制原理可知，當結(jié)構(gòu)中存在缺陷時，低頻振動與高頻超聲信號會相互作用產(chǎn)生調(diào)制邊頻，調(diào)制邊頻的階數(shù)與幅值取決于調(diào)制強度及結(jié)構(gòu)的損傷程度。

案例二：ATA-2041高壓放大器基于聲振響應法的香梨硬度無損檢測

該實驗使用了香梨、試驗臺架、壓電梁式傳感器、ATA-2041高壓放大器、振動控制與動態(tài)信號采集分析儀、計算機等測試設(shè)備。

實驗概要：

該研究搭建了由壓電梁式傳感器進行信號激勵和感測的檢測裝置，分析了裝置信號檢測的穩(wěn)定性，提取了香梨共振頻率和聲速并進行香梨硬度評估，然后將這兩響應參數(shù)的評估硬度與香梨硬度的M-T穿刺法(Magness-Taylor)測量結(jié)果進行線性回歸分析，以構(gòu)建香梨硬度的檢測模型，該模型由高壓放大器驅(qū)動傳感器，由動態(tài)信號采集分析儀采集數(shù)據(jù)。

案例三：ATA-2041高壓放大器在混凝土組合結(jié)構(gòu)界面損傷檢測研究中的應用

該實驗使用了ATA-2041電壓放大器、采集卡、示波器、任意函數(shù)波形發(fā)生器等測試設(shè)備。

實驗概要：

搭建MASW檢測系統(tǒng)，MASW檢測系統(tǒng)的硬件核心為激勵源和傳感器兩部分，主要目的是激發(fā)頻率成分豐富的表面波并被傳感器陣列采集，選型標準需根據(jù)理論分析結(jié)果確定，其它硬件需要圍繞激勵源和傳感器進行選擇。檢測系統(tǒng)的軟件部分包括信號采集存儲和數(shù)據(jù)處理，其中信號采集需根據(jù)實際使用的設(shè)備有針對性地進行處理。

對于壓電陶瓷激勵，初期比選激勵信號時需要使用任意函數(shù)波形發(fā)生器生成激勵信號，同時由于信號發(fā)生器電壓較小，還需電壓放大器放大信號。本研究采用任意函數(shù)波形發(fā)生器和ATA-2041電壓放大器，二者配合可產(chǎn)生頻率500kHz以內(nèi)，電壓200V以內(nèi)的任意信號。

本次無線電能傳輸案例分享中出現(xiàn)的ATA-2041高壓放大器，指標參數(shù)具體如下：

帶寬：（-3dB）DC~500kHz

電壓：400Vp-p（±200Vp）

電流：100mAp

功率：20Wp

壓擺率：≥445V/μs

通道：單通道高壓放大器ATA-2041除了在材料無損檢測領(lǐng)域，在壓電陶瓷，微流控細胞分選、發(fā)光二極管等眾多領(lǐng)域都有著廣泛應用，具體案例我們將在之后的文章中給大家進行分享。

除此之外它還具有以下特點及優(yōu)勢：

1、單通道輸出，最大輸出功率20Wp，電壓增益數(shù)控0~60倍可調(diào)，具體分為粗調(diào)（1step）和細調(diào)（0.1step）兩種。結(jié)合液晶面板增益的顯示，能夠快速調(diào)整至需要的電壓值；

2、液晶面板顯示，操作簡單；

3、具有輸出開關(guān)，控制更加靈活；

4、裝有風扇進而有效散熱；

5、輸出具有過流保護。

ATA-2041電壓放大器參數(shù)指標

ATA-2041電壓放大器幅頻特性圖

ATA-2041電壓放大器小信號幅頻特性圖

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審核編輯 黃宇