功率放大器在分形涡流传感器研究中的应用

实验名称：单匝线圈分形涡流传感器的选优实验

研究方向：涡流检测、柔性平面涡流传感器、线圈传感器

实验目的：通过分析对比单匝柔性分形涡流传感器扫描裂纹所拾取的响应信号，在六个单匝柔性分形涡流传感器中选择出对试件表面裂纹的检测能力最好的一个传感器。在分析过程中选择最优传感器的标准是对数据跨阻抗峰峰值的比较，跨阻抗峰峰值越大则说明它对裂纹检测能力越好。其中跨阻抗峰峰值是指在扫描裂纹后将采集的数据进行降噪处理，然后利用公式计算得出结果。

测试设备：函数信号发生器、功率放大器、数字万用表、ATA-5210前置微小信号放大器、锁相放大器等。

图：试验平台原理图

实验过程：函数发生器输出正弦激励信号，一路作为参考信号输入锁相放大器，另一路经功率放大器放大（数字万用表监控放大后的电流）。放大后的信号输入激励线圈产生一次磁场，导体感应出涡流并生成反向的二次磁场，两者合成交变合磁场。信号拾取线圈采集合磁场生成信号，经前置放大器放大后，与参考信号在锁相放大器中运算，得到实部、虚部及R值（实虚部平方和开根号），数据由电脑存储。

实验结果：检测90°裂纹时，M6-K3传感器在各激励频率下跨阻抗峰峰值最大，为最优传感器；检测0°裂纹时，1000kHz频率下M6-K3性能最优。

图：ATA-5000系列前置微小信号放大器

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