實驗名稱：高壓放大器在壓電陶瓷大功率測試系統中的應用

實驗目的：在高振速下測試獲得大功率的機械品質因數，客觀的反應壓電元件應用時的性能。

實驗設備：信號發生器，電壓/電流探針，計算機，ATA-4052高壓功率放大器，數字示波器，激光測振儀，夾具與壓電陶瓷樣品等。

實驗過程：測試系統主要包括信號發生器、高壓放大器、數字示波器、電壓/電流探針、激光多普勒測速儀、計算機控制系統及軟件等。在測試中，計算機控制軟件發出指令，信號發生器獲取指令后觸發一個初始的正弦信號，經高壓放大器放大之后施加在待測樣品上，引起樣品振動。樣品振動過程中，激光多普勒振動測速儀監測其振動速度，探針采集樣品兩端的電壓或通過樣品的電流。二者測試結果經過示波器采集之后反饋到計算機終端，通過自主開發的軟件進行最后處理。測試系統的流程圖如下所示。

 

 

實驗結果：

機械品致因數機械能密度的變化及機械品致因數隨振速的變化。

 

 

實驗結論：

研究了壓電陶瓷的大功率特性，壓電陶瓷的機械品質因數隨振速的變化曲線。研究結果表明，Qm值均隨振速的增加均減少;振動模式或振動狀態不同，曲線的變化趨勢存在差異;在低振速(<0.2m/s)區域，硬性PZT壓電陶瓷表現出較高的Qm值的穩定性，且在高振速區仍能保持較高的Qm值。無鉛壓電陶瓷在高振速區域表現出良好的穩定性。大功率特性的研究結果，對壓電陶瓷選用和器件設計(如水聲換能器的聲源級)提供有效的理論支撐和指導作用。

實驗中用到的高壓放大器ATA-4052：

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