成都高壓功率放大器在超聲波實現能量與信號的同步傳輸中的應用

時間：2022-05-24

實驗名稱：高壓功率放大器在超聲波實現能量與信號的同步傳輸中的應用

實驗目的：提出了一種利用超聲波實現能量與信號反向同步傳輸的方法，利用負載電壓信號與三角波信號比較得到PWM波，負載電壓的變化體現在PWM波占空比的變化，該PWM波用于驅動實現信號傳遞的換能器，接收到的電壓均方根值與負載電壓幅值成線性關系。在此基礎上，對 PWM波進行傅里葉分解，從波的組成的角度對信號的傳遞做簡要分析。

實驗設備：驅動電源（高壓功率放大器ATA-4011）、高速比較電路、驅動電路以及信號檢測電路等。

實驗過程：

金屬板介質下UWCPT和信號同步傳輸系統(tǒng)的設計：

利用超聲波實現金屬板介質下能量與信號的同步傳輸系統(tǒng)分解為兩部分，其中一個部分是金屬板介質下的UWCPT系統(tǒng)，將能量從**側傳遞到能量接收側，即能量從金屬容器外部傳送給金屬容器內各電氣負載供電的過程，其決定著系統(tǒng)傳輸功率的大小;而另一個部分是信號的同步傳輸部分，即將負載的電壓信號傳回到能量的**側，并可以完成對信號的進行解讀，其信號應與負載兩端電壓信號有對應關系，以此來實現負載電壓信號的同步傳輸。

在超聲波無線電能傳輸領域，能量傳輸的效率較低，因此在同等傳輸條件下，對能量輸入側的提升，便成為了能夠提升系統(tǒng)傳輸能量的一種方式。在已知換能器的較佳諧振頻率以及系統(tǒng)傳輸功率的要求下，設計合適的電源對換能器進行驅動。在進行嘗試性實驗的過程中，使用的是ATA-4011型的高壓功率放大器作為能量來源。

金屬板介質下UWCPT系統(tǒng)結構圖

信號同步傳輸部分系統(tǒng)框圖

實驗結果：

由實驗結果可知，在換能器的測試頻率，即 39840Hz，系統(tǒng)接收到的電壓的均方根值比較小，而當頻率為40360Hz時，系統(tǒng)接收到的電壓的均方根值達到較大值，同時由圖4.7結果顯示，此頻率下負載的功率也達到較大值，為5.491W?？芍瑩Q能器的頻帶很窄，找到較佳的工作頻率尤為重要。對于該換能器存在這樣一段頻率區(qū)間，即40.6~41.9kHz 區(qū)間，頻率的變化對接收到的電壓均方根值無影響，保持數值穩(wěn)定。在進行信號回傳時，應避免該區(qū)間頻率的選擇。

實驗中用到的高壓功率放大器ATA-4011：

本文實驗素材由西安安泰電子整理發(fā)布，西安安泰電子科技有限公司（Aigtek）是國內專業(yè)從事測量儀器研發(fā)、生產和銷售的高科技企業(yè)。公司致力于高壓功率放大器、計量校準產品、線束測試儀等產品為**的相關行業(yè)測試解決方案的研究，為用戶提供具有競爭力的測試方案，Aigtek 已經成為在業(yè)界擁有廣泛產品線，且具有相當規(guī)模的儀器設備供應商，樣機都支持免費試用。如想了解更多實驗方案，請持續(xù)關注安泰電子。

此實驗引用自知網論文《金屬板介質下用超聲波實現能量與信號的同步傳輸》

詞條
詞條說明
Aigtek一種人機交互式線束測試儀介紹
為了解決各種大型設備電纜測試方式自動化程度低、測試效率低等問題，設計了一種基于人機交互界面的多通道線束測試儀電纜絕緣測試設備。設備可操作性強，實現了1000V內電纜絕緣測試與電纜通斷測試的自動化。實驗證明，該設備可準確判斷電纜絕緣與通斷是否正常，且測試誤差小，在完成自動化測試的同時，提高了測試效率，完成了系統(tǒng)所要求的各項指標和功能。本設備需要有以下功能:測試通道64/128/256/512，更多通
射頻功率放大器在超聲導波針對均勻腐蝕研究中的應用
實驗名稱：超聲導波針對均勻腐蝕的無基準評定方法研究方向：超聲導波加速腐蝕測試目的：超聲導波作為一種精準、的無損檢測技術已被諸多學者運用于土木工程構件的腐蝕監(jiān)測中。目前采用具有不同能量密度分布特征的導波進行鋼筋混凝土構件剝離和坑蝕兩種損傷模式的定性識別；將分形理論運用于腐蝕監(jiān)測；運用缺陷回波的幅值信息對鋼絞線外圍鋼絲及中心鋼絲的缺陷深度進行識別；論證了纜索中鋼絲間的接觸會導致模態(tài)轉換現象，并
功率信號源在超聲波及智能骨料損傷監(jiān)測中的應用
實驗名稱：超聲波及智能骨料損傷監(jiān)測原理研究方向：無損檢測、損傷定位實驗原理：換能器所產生的高頻信號在介質中傳播遇到裂縫、空洞等缺陷產生反射、折射、繞射等現象到達接收端時大量衰減，聲學參量發(fā)生一定的變化，基于這種變化建立與混凝土力學性能之間的關系，從而判定結構的損傷程度。測試設備：ATG-2031功率信號源、采集卡、控制面板圖：超聲波及智能骨料損傷監(jiān)測原理圖：超聲波檢測系統(tǒng)實驗過程：鋼纖維高強鋼筋混
電壓放大器在大功率脈沖電能源研究中的應用
實驗名稱：大功率脈沖電能源高精度測試技術研究研究方向：儀器儀表測試測試目的：傳統(tǒng)的測量精度校準的方法是對傳感器單一頻率下的刻度因子進行校準，校準方法通常選用同軸分流器串聯(lián)于放電回路中，通過測量同軸分流器兩端電壓，對比傳感器的測量輸出來標定實際刻度因子，這種方法在一定程度上能夠提高傳感器的測量精度，但是校準精度低。針對大功率脈沖電流測量傳感器測量精度的問題，提出一種高精度的校準方法。搭建大功率脈沖電