磁致伸缩无损检测传感器用大电流功率放大器的设计

一根铁磁材料棒在外磁场的作用下沿磁力线方向产生伸长或缩短的现象称为磁致伸缩效应。反之，当极化了的铁磁棒发生形变时，在棒内会引起磁场强度的变化，这种现象称为逆磁致伸缩效应。利用磁致伸缩效应及其逆效应，可以对铁磁材料进行无损检测，这种方法能实现大范围非接触快速检测，可有效探测被覆盖或深埋的钢铁构件，如斜拉桥钢索的锚头内和支承塔内的绳段，起重机的变幅绳，抽油杆油管、套管以及钢筋混凝土建筑内钢结构等。

         其基本原理是，信号发生器产生信号，经功率放大器放大电压后，由激励线圈对铁磁性构件施加瞬间的激励磁场，由于磁致伸缩效应，激发构件产生机械波，机槭波将沿构件轴向传播，如有缺陷信号，机械波反射回来，再由逆磁致伸缩效应接收线圈获得反射波信号，通过信号分析获得被测构件各处的损伤状况。磁致伸缩无损检测传感器结构见图1，用合适的功率放大器提供一定的能量驱动激励线圈，是实现基于磁致伸缩效应的无损检测的一个非常关键的环节。作者在分析计算后决定使用频率为100kHz.电流峰峰值为18A的正极性方波信号驱动激励线圈，以期在被测构件中激励出磁致伸缩效应的机械波。

       由于工作信号的频率为100kHz,故可采用全晶体管方案。为满足频率和输出电流的要求,设计中,采用ATA-3090可放大交、直流信号的功率放大器。Zda输出810Wp功率，可以驱动功率型负载。增益数控可调，一键保存常用设置，为您提供了方便简洁的操作选择，可与主流的信号发生器配套使用，实现信号的wan美放大。

以下是ATA-3090功率放大器的具体指标参数：

结果证明，该功率放大器能达到基于磁致伸缩效应的无损检测技术的要求。