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功率放大器在压电叠堆泵实验中的应用

发布:2021-02-03

压电式驱动器是利用压电材料的逆压电效应产生的机械驱动的一种装置,驱动器利用压电材料的变形使机械驱动,由于压电材料的变形极为微小,其微小变形直接被用于运动驱动时精度可以达到纳米级,其应用非常广泛,可用于精密机械,光学,生物医药等多方面,一般包括压电型精密驱动器,压电型运动机构,流体驱动与控制机构,超声电机、压电型减震与降噪技术。

压电叠堆泵实验:将泵、液压缸、换向阀等相连组成一个直线驱动系统,并对直线驱动器的输出力特性,伸缩速度进行测试。以下为电压流量测试实验平台搭建过程:

使用信号发生器产生一个正弦信号,将信号输出到功率放大器,再把放大后的信号加载给叠堆,并使用示波器实时观测叠堆上加载信号的幅值与频率,为避免压电叠堆损坏,叠堆在使用中不允许加载负电压小于-20V,或高于正电压大于150V。

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加载的电压范围是30V-150Vpp,每30V进行一次测量,这里采用的是ATA-4052高压功率放大器,加载电压越高,压电叠堆的伸长量越大,其带动腔体的形变也就越大,流量与电压规律很明显,输入电压越高,泵输出流量越大。

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ATA-4052是一款理想的可放大交、直流信号的单通道高压功率放大器。最大输出310Vp-p(±155Vp)电压,437Wp功率,可以驱动高压功率型负载。电压增益数控可调,一键保存常用设置,可与主流的信号发生器配套使用,实现信号的完美放大。

输入为BNC接口,输入电阻50Ω、5kΩ两档可选,完美匹配高低内阻信号源。输出为香蕉插座,最大输出电压310Vp-p(±155Vp),输出电流2Arms。操作面板液晶显示,设备状态及参数动态显示,交互界面一目了然,简洁易懂。电压增益数控0~100倍可调,具体分为粗调(1step)和细调(0.1 step)两种。结合液晶面板增益的显示,能够快速调整至需要的电压值。

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