功率放大器在高阶SH导波模态测试中的应用

实验名称:

功率放大器在新型全向高阶SH导波压电换能器测试中的应用

研究方向:

超声导波

测试目的:

验证理论推导的正确性，确保高阶SH导波模态能被选择性激励得到。

实验内容:

推导了厚度剪切型(d15)全向压电换能器的激发函数，并基于此设计了可用于选择性激励与接收高阶SH导波的单圆环换能器。在不同的激励电压信号下，测试了换能器的全向性、模态选择性、宽/窄/移频工作特性。

测试设备:

ATA-2021B功率放大器、函数发生器、示波器、激光测振仪、剪切型(d15)压电圆环、铝板等。

实验过程:

通过函数发生器产生汉宁窗调制的脉冲电信号，经功率放大器(ATA-2021B,Aigtek,China)放大后，驱动粘贴于铝板上的剪切型(d15)压电圆环换能器(OSH-PT)产生周向剪切变形，从而在铝板中激发全向传播的SH导波。

根据理论推导所得的激发公式，可设计具有模态选择功能的OSH-PT。激发所得的面内位移场谱由多普勒激光测振仪测量，通过示波器进行采集。实验中的电信号触发、激光扫描、采集等过程通过笔记本电脑上的Labview程序自动完成。

实验结果:

理论结果与实验结果吻合良好，所设计的全向型高阶SH导波换能器在激发出目标SH导波模态的同时，能够很好地抑制其他SH导波模态的产生，有助于推动高阶SH导波在结构层析中的应用。

实验中所用到的功率放大器ATA-2021B指标参数：

编辑：黄飞