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电压放大器在超声波导波结冰探测系统实验中的应用

发布:2022-11-04

  实验名称:超声波导波结冰探测系统实验研究

  研究方向:超声探测

  测试目的:基于压电材料制成结冰探测系统,实现对飞机飞行中机身出现结冰现象的检测

  测试设备:信号发生器,功率放大器AigtekATA-4315,Ni2527开关,主机,信号采集卡,PZD-5A压电陶瓷片

电压放大器在超声波导波结冰探测系统实验中的应用

  实验过程:由主机上控制信号发生器发射一个激励信号,然后将激励信号进行功率放大,然后将放大后的激励信号进行选择发射,选择功能由开关实现,即每一次发射仅有一个发射压电片工作,而接收压电片是一起工作,将接收到的信号通过采集卡在传输到主机上观察分析。依次让每个发射压电片工作依次,一次会采集到8个信号,则一次完整的采集会有8x8=64组信号,然后通过定位算法和成像算法进行分析。

机翼布局结冰概率图

图:机翼布局结冰概率图


翼型导波概率图

图:翼型导波概率图

  实验结果:在圆形布局下,结冰对经过此传感器对的影响能区分的很好,SDC差异较大,此时结冰图像重构质量较好。在平行布局下,也能在平行线中心附近较好的反映结冰情况。在机翼布局下,能检测到结冰存在,并且能大致反映结冰程度最严重的区域,但在非结冰区域存在一定误差,导致结冰重构图像不理想。分析这种现象产生的原因,由于在机翼布局下,人工喷水结型不均匀,有致密的孔隙,而当导波通过结冰区域时,冰层的反射、散射现象非常复杂,这使得在接收传感器端接收到的信号出现了许多波形的叠加,导致与理想结果出入较大。除此之外,薄的机翼结构加工困难,机翼结构在制作加工时可能存在误差。除此之外,冰的厚度,冰的形态(霜冰、明冰和混合冰)都对结果有一定的影响。

  安泰ATA-4315功率放大器的指标参数:

ATA-4315功率放大器的指标参数

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