實(shí)驗(yàn)名稱：高壓放大器在壓電陶瓷大功率測(cè)試系統(tǒng)中的應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模涸诟哒袼傧聹y(cè)試獲得大功率的機(jī)械品質(zhì)因數(shù)，客觀的反應(yīng)壓電元件應(yīng)用時(shí)的性能。

實(shí)驗(yàn)設(shè)備：信號(hào)發(fā)生器，電壓/電流探針，計(jì)算機(jī)，ATA-4052高壓放大器，數(shù)字示波器，激光測(cè)振儀，夾具與壓電陶瓷樣品等。

實(shí)驗(yàn)過程：測(cè)試系統(tǒng)主要包括信號(hào)發(fā)生器、高壓放大器、數(shù)字示波器、電壓/電流探針、激光多普勒測(cè)速儀、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)及軟件等。在測(cè)試中，計(jì)算機(jī)控制軟件發(fā)出指令，信號(hào)發(fā)生器獲取指令后觸發(fā)一個(gè)初始的正弦信號(hào)，經(jīng)高壓放大器放大之后施加在待測(cè)樣品上，引起樣品振動(dòng)。樣品振動(dòng)過程中，激光多普勒振動(dòng)測(cè)速儀監(jiān)測(cè)其振動(dòng)速度，探針采集樣品兩端的電壓或通過樣品的電流。二者測(cè)試結(jié)果經(jīng)過示波器采集之后反饋到計(jì)算機(jī)終端，通過自主開發(fā)的軟件進(jìn)行最后處理。測(cè)試系統(tǒng)的流程圖如下所示。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

機(jī)械品致因數(shù)機(jī)械能密度的變化及機(jī)械品致因數(shù)隨振速的變化。

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實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

研究了壓電陶瓷的大功率特性，壓電陶瓷的機(jī)械品質(zhì)因數(shù)隨振速的變化曲線。研究結(jié)果表明，Qm值均隨振速的增加均減少;振動(dòng)模式或振動(dòng)狀態(tài)不同，曲線的變化趨勢(shì)存在差異;在低振速(<0.2m/s)區(qū)域，硬性PZT壓電陶瓷表現(xiàn)出較高的Qm值的穩(wěn)定性，且在高振速區(qū)仍能保持較高的Qm值。無鉛壓電陶瓷在高振速區(qū)域表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性。大功率特性的研究結(jié)果，對(duì)壓電陶瓷選用和器件設(shè)計(jì)(如水聲換能器的聲源級(jí))提供有效的理論支撐和指導(dǎo)作用。

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審核編輯：符乾江