高压放大器在标准声源和折铅信号的双声源定位实验中的应用

实验名称：标准声源和折铅信号的双声源定位实验

实验过程：搭建基于EFPI传感器的局部放电超声检测系统，光纤膜片能感知局部放电超声波信号并发生形变，通过F-P腔光束干涉将该形变量转换成光的相位变化，使得输出光强发生相应的变化，通过光电探测器将光信号转换为电信号经过放大由示波器采集数据获得待测超声信号的信息。

图：局部放电光纤传感器检测实验平台

实验中采用标准声源和折铅结合的方法进行双局放源的检测定位试验。具体操作为：一个声源使用信号发生器经过ATA-2022B高压放大器驱动压电陶瓷传感器（PZT）产生周期信号（T=2.5ms）信号发生器发出幅值为5V的标准正弦波，按照PZT的最大承受范围功放的放大倍数设置为35，在示波器上可以接收到规律的声源信号；而另一个声源采用在油中将0.7mm规格铅笔芯在提前固定好的铜板上折断产生的超声波信号，一个位置铅笔芯折断产生的超声波信号如图2所示，其频谱图如图3所示，信号中心频率为50kHz。

图2：—个位置折铅的超声波信号

图3：折铅信号频谱图

实验中功放的放大倍数已经调至PZT所能承受的最大限度，但其幅值仍旧比折铅信号小得多，导致实验波形较差，根据四组标准声源和折铅信号的双声源测向结果可知测向误差较大，难以形成精准有效的定位，并且不是局部放电发生时伴随产生的超声信号，说服力不足。但该方案的思想是构造一个可以稳定发信的标准声源，在此期间只需操作实验装置形成另一个声源即可完成，便于操作，易于实现。

图：ATA-2022B高压放大器指标参数

应用：超声测试、无损检测、驱动压电陶瓷、介电电泳细胞分选、超声雾化、超声聚焦

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审核编辑 黄宇