電壓放大器在壓電雙晶片動(dòng)力學(xué)研究中的應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)名稱:壓電雙晶片動(dòng)力學(xué)特性試驗(yàn)研究

研究方向：軸向預(yù)壓縮雙晶片動(dòng)力學(xué)建模及其應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:

（1）不同軸向力下的靜態(tài)撓度實(shí)驗(yàn)：

利用激光位移傳感器測(cè)試雙晶片在不同電壓、不同軸向力的zui大撓度，測(cè)試其靜態(tài)位移輸出特性。雙晶片的靜態(tài)特性只與其剛度特性有關(guān)，包括其幾何尺寸、基體與壓電陶瓷的彈性模量等。（2）不同軸向力下的模態(tài)實(shí)驗(yàn)：

雙晶片是靠壓電陶瓷的逆壓電效應(yīng)使其發(fā)生彎曲變形，雙晶片應(yīng)用于舵機(jī)上要求其具有較高的帶寬，因此有必要測(cè)試其模態(tài)。雙晶片的模態(tài)實(shí)驗(yàn)主要測(cè)試其一階彎振頻率、幅頻特性等。利用激光測(cè)振儀測(cè)出雙晶片在不同軸向力下的幅頻特性曲線。雙晶片的模態(tài)屬性主要與其質(zhì)量屬性（包括基體與壓電陶瓷的密度）、剛度屬性、阻尼屬性（阻尼比）等有關(guān)。

（3）不同軸向力下的瞬態(tài)特性實(shí)驗(yàn)。

雙晶片的瞬態(tài)特性是指其在上電與關(guān)斷過程中所表現(xiàn)的特性。響應(yīng)快（毫秒級(jí)）是雙晶片的重要特性之一，雙晶片的響應(yīng)時(shí)間是其重要的性能指標(biāo)之一。為了分析軸向力對(duì)雙晶片響應(yīng)時(shí)間的影響，有必要進(jìn)行壓電雙晶片的瞬態(tài)試驗(yàn)。

測(cè)試目的：研究軸向預(yù)壓縮壓電雙晶片的性能，除了理論的方法外，還必須對(duì)雙晶片進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，通過實(shí)驗(yàn)對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證。

測(cè)試設(shè)備:QDA60-20-0.7型壓電雙晶片、上位機(jī)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集及保存軟件、任意波形發(fā)生器、電壓放大器(ATA-2032)

電壓放大器型號(hào):ATA-2032

實(shí)驗(yàn)過程:

1、根據(jù)壓電梁不同的邊界條件設(shè)計(jì)相應(yīng)的試驗(yàn)夾具；   2、用夾具將壓電雙晶片固定好。

3、將激光位移傳感器調(diào)節(jié)到適當(dāng)位置，并將電路連接好；

4、通過試驗(yàn)測(cè)試雙晶片撓度，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析；

測(cè)試結(jié)果:

1、不同電壓、軸向力下懸臂雙晶片zui大撓度實(shí)驗(yàn)結(jié)果   2、不同軸向力下懸臂雙晶片的幅頻特性

電壓放大器在該實(shí)驗(yàn)中發(fā)揮的效能: 驅(qū)動(dòng)壓電雙晶片，功率放大，電路匹配。

您選擇該電壓放大器的原因:對(duì)多種放大器進(jìn)行過了解，zui終選擇ATA-2032，其性能滿足要求（VPP300V，帶寬500KHz,功率18W），本試驗(yàn)用到的壓電雙晶片的驅(qū)動(dòng)頻率要求為：0~300Hz，電壓要求為0~100V，同時(shí)要保證在低頻下信號(hào)不失真，一般的電壓放大器很難滿足低頻驅(qū)動(dòng)的要求，在低頻下波形往往會(huì)失真，同時(shí)價(jià)格方面我們也可以接受，因此通過考察我們決定選用該放大器。