ATA-4012C高压功率放大器在超声换能器声接收测试中的应用

实验名称：超声换能器的声接收能力测试

测试设备：ATA-4012高压功率放大器、信号发生器、示波器、压电陶瓷等。

实验过程：

图一：测试平台的工作原理图

图一展示了测试平台的工作原理图。工作的流程如下：通过信号发生器成一个小激励信号，小激励信号经过高压放大器转换成大功率信号，用于驱动发射端的压电陶瓷；粘结在钢板上的发射端的压电陶瓷在接收到大功率的驱动信号产生振动，激励钢板产生出特定激励频率下的兰姆波；兰姆波从钢板的一端传递到另一端集成在钢板上的梳状换能器，并被换能器接收转换成检测信号并最终在示波器上显示出波形。

图二：测试平台实物图

图三：示波器上显示的波形

如图三所示，示波器成功地显示了梳状换能器的波形。需要说明的是：在信号发生器发生的信号中心频率为400kHz时，梳状换能器输出信号波形混乱，把激发频率调整到396kHz左右时，换能器接收的波形才稳定下来，这说明该换能器能接收特定中心频率的兰姆波超声信号。但该频率与设计频率存在差别，这应该是由于计算误差，电极印刷并不精确以及并且钢板在热处理后物理属性有所变化所致。

实验结果：

采用热喷涂制备BNBT6压电陶瓷，制备了集成在钢板上的BNBT6压电陶瓷梳状换能器。基于对兰姆波检测频率的讨论，对梳状换能器的结构进行了设计，并搭建了实验平台，测试了梳状换能器在特定频率下的兰姆波超声信号接受情况，证明了BNBT6压电陶瓷梳状换能器用结构检测和健康监测的可行性。

高压功率放大器推荐：ATA-4012C

图：ATA-4012C高压功率放大器指标参数

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