功率放大器应用分享：振动测振仪压电陶瓷振动幅度频率监测
功率放大器的应用场景十分广泛，从超声声学、水声测试到生物医疗、材料测试，它都在实验系统中起到了重要作用，除了上述领域，功率放大器在压电陶瓷驱动中应用更加广泛，当然，我们除了功率放大器，还需要其他测试仪器仪表配合，才能更好地帮助实验进行。本期威尼斯威尼斯电子将要给大家分享的就是，功率放大器+振动测振仪，在压电陶瓷振动幅度频率监测中的应用，我们接着往下看吧~
在之前的内容中，我们给大家有介绍功率放大器驱动压电陶瓷，换能器震动等实验，可是压电陶瓷的振动幅度和频率如何来进行监测呢？今天给大家介绍的就是一套可以实时监测压电陶瓷振动幅度和频率的系统。
首先，压电陶瓷的振动频率是怎样的？
压电陶瓷是一种特殊的陶瓷材料，它具有压电效应，即当施加压力或电场时会产生机械振动或电荷分离。压电陶瓷的振动频率取快于其物理性质和结构在振动频率方面，压电陶瓷的特性主要由两个因素决定:压电常数&机械谐振频率
压电常数
描述压电体的力学量和电学量之间的线性响应关系的比例常数称为压电常数。压电常数是压电体所特有的一组参数，是三阶张量，它反映了压电体的力学性质与介电性质之间的耦合关系。
谐振频率
谐振频率是指某个系统在受到周期性外力作用时达到最大振幅所对应的频率。在压电陶瓷片中，谐振频率通常指其固有模式下的共振频率。
压电陶瓷的振动频率通常在几赫兹到数百千赫兹之间。具体的振动频率取决于材料的类型、尺寸和形状。一些常见的压电陶瓷材料，如PZT陶瓷，其机械谐振频率可以在数千赫兹到几十千赫兹范围内。
需要注意的是，振动频率还可以通过改变外部条件来调节。例如，施加不同的电场或机械应力，可以改变压电陶瓷的振动频率。此外，设计和制造过程中的参数选择也可以影响振动频率的范围和特性。
系统主要由4大部分组成：
1、信号发生器：用来提供激励信号
2、功率放大器：用来放大激励信号，驱动压电陶瓷高效率振动。
3、示波器：监测负载两端电信号。
4、振动测试仪：用来实时监测压电陶瓷振动幅值频率等数据。由探头，支架，软件硬件等构成。
5、负载：压电陶瓷、换能器等。
接下来，我们来进行演示实验。准备负载、连接系统、测试前准备微调。
大家可以看到我们的系统已经准备就绪，接下来就可以开始测试了。我们设置驱动频率5Khz，电压1Vpp，放大50倍，输出。
此时我们可以听到压电陶瓷已经开始振动，我们振动测试仪软件设置参数，就可以看到此时压电陶瓷振动频率为4.5kHz，振动幅值为31.9554mm/s，速度为1.13μm。该系统测试精度最高可达1pm。
本次实验所用到的功率放大器为：ATA-2021B高压放大器
最大输出电压1600Vp-p（±800Vp）
带宽（-3dB）DC~1MHz
最大输出电流500mAp
输出电压轨三档可调
直流偏置连续可调
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