应用案例

【概述】

2025年中国石油大学研究团队发布论文《利用d24压电片在窄板波导中激励单一模式的水平剪切(0,1)导波》；研究中使用Aigtek安泰ATA-1372A宽带功率放大器，搭建d24压电片研究实验系统。本研究提出一种基于频散特性的激励参数选取方法，利用面剪切（d24）压电陶瓷晶片实现单模SH(0,1)波激励。首先，采用弗洛凯周期边界条件法对窄板波导中的SH波进行频散分析，对比窄板波导与无限宽平板的频散曲线以评估二者差异。结果表明：在窄板波导中，SH波的截止频率随板宽增大而降低，但与板厚无关；这与无限宽平板中截止频率随板厚变化的规律截然不同。

实验名称：使用d24型压电片在有限宽平板中激励单一SH(0,1)模态

研究方向：超声导波

实验内容：本研究聚焦于剪切水平导波（SH波）在有限宽平板（NPW）中的传播特性，特别是SH(0,1)模态的纯净激励问题。通过设计d24型PZT换能器，探索其长度（Lp）对SH(0,1)模态激励效果的影响，结合仿真与实验，评估其在高温壁厚监测等应用中的可行性。

测试设备：Aigtek的ATA-1372A功率放大器；任意波形发生器；换能器；传感器与数据采集器等。

实验过程：

图：实验测试系统示意图

图：实验测试系统实物图

1、信号生成与放大：由HS5产生Hanning窗调制的三周期640kHz正弦波，经AigtekATA-1372A功率放大器放大至40V峰峰值后驱动d24PZT换能器；

2、信号激励与接收：换能器激发SH(0,1)模态导波，导波经NPW传播至接收传感器；

3、数据采集与分析：接收信号由HS5采集并导入终端进行频谱分析、到达时间提取和SNR计算；

4、变量控制实验：更换不同长度Lp（6,12,18,24,30,36mm）的换能器，重复实验以评估其对激励效果的影响。

实验结果：

 

图：实验结果

1、所有d24PZT换能器均成功激发SH(0,1)模态导波；

2、Lp为18mm至24mm时，接收信号的幅值与信噪比（SNR）达到峰值；

3、SNR随Lp变化的实验曲线趋势与仿真结果高度一致，验证了仿真分析的可靠性。

安泰放大器在此应用中的产品优势：

1.宽频带与高频响应——精准覆盖640kHz工作频率，确保脉冲信号无衰减放大

2.低失真与高线性度——保障单一模态纯净激励，避免杂散模态干扰

3.输出稳定与增益精细可调——支持不同Lp换能器的重复实验，保证数据可对比性

【文献】利用d24压电片在窄板波导中激励单一模式的水平剪切(0,1)导波

【推荐产品】：ATA-1372A宽带功率放大器

图：ATA-1372A宽带放大器指标参数

本文实验素材由西安安泰电子整理发布。Aigtek已经成为在业界拥有广泛产品线，且具有相当规模的仪器设备供应商，样机都支持免费试用。西安安泰电子是专业从事功率放大器、高压放大器、功率信号源、前置微小信号放大器、高精度电压源、高精度电流源等电子测试仪器研发、生产和销售的高科技企业。如想了解更多功率放大器等产品，请持续关注安泰电子官网www.aigtek.com或拨打029-88865020。

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