功率放大器在超磁致伸缩换能器孔裂纹缺陷检测中的应用

实验名称: 功率放大器基于超磁致伸缩换能器的CFRP板孔裂纹缺陷检测中的应用

研究方向：无损检测

测试目的：验证磁致伸缩换能器在CFRP板孔缺陷识别的有效性

测试设备: ATA-2021H功率放大器，信号源，示波器，换能器等

实验内容:对换能器施加扫频信号确定换能器的最佳工作频段，对换能器施加激励信号，利用超声导波检测CFRP孔缺陷，并进行信号处理，确定缺陷位置。

实验过程：

实验板材为CFRP材质，边长500mm,厚度2mm，通过信号发生器产生激励波形，通过功率放大器放大，磁致伸缩换能器产生高能超声信号，将PZT-5方形贴片用于信号采集，通过分析信号来判断导波信号中包含的缺陷信息。

实验结果：

（1）扫频可快速测试元件的频率特性， 通过产生不间断频率连续变化的信号，作用于换能器，获得不同频率下换能器的响应特性。由于超磁致伸缩材料其工作频率不超过100KHz,因此扫频范围为40-100kHz.激励端响应信号幅度随频率逐渐提升呈线性增大。扫频信号通过复合板传播后到达接收端，由图中课件在频率70,80,92kHz处，信号幅值为局部峰值，为换能器的相对优选激励频率。

（2）通过对信号进行短时傅里叶变换的得到的最终的缺陷云图。

放大器在该实验中发挥的效能:驱动换能器、激励超声导波信号

选择功率放大器ATA-2021H的原因:放大器可以很好的驱动电感线圈，给电感线圈施加稳态和瞬态电流。

实验中用到的功率放大器ATA-2021H参数指标：

最大输出电压200Vp-p（±100Vp，输出电流 500mAp，带宽（-3dB）高达DC~1MHz

本文实验素材由西安安泰整理发布，安泰功率放大器广泛应用于压电陶瓷驱动、超声波测试、声呐系统应用和MEMS测试等，可提供免费样机试用服务，如果想了解功率放大器更多应用，欢迎访问安泰测试网www.agitek.com.cn。