高压放大器ATA-2022B在Lamb波通信中的应用

实验名称：

高压放大器ATA-2022B在Lamb波通信中的应用

 

实验方向：

Lamb波通信

 

实验设备：

ATA-2022B高压放大器、信号发生器、压电片、数据采集卡等

 

实验内容：

在结构健康监测领域，超声导波相对于体波具有传输距离远、覆盖范围大、检测成本低的优点。在铝合金板上搭建了一套基于Lamb波的数据传输系统，由信号发生器，高压放大器、发射压电换能器、接收压电换能器、采集卡组成。在发射端激励发射压电换能器利用逆压电效应在结构中产生Lamb波，在接收端利用正压电效应完成Lamb波信号采集及解调，实现基于Lamb波的无线数据通信。

 

实验过程：



 

实验首先基于开关键控、脉冲位置调制等方法调制发射波形，然后利用信号发生器输出调制波形，经功率放大器放大后驱动发射压电换能器，并选用数据采集卡采集接收端信号，通过调节各信号发生器的输出电压，将每一路压电晶片发射器件的实测峰峰值电压稳定维持在 200V。

 

 

实验结果：

首先通过扫频试验发现，1.5mm厚的铝板上，在400kHz-500kHz频率范围内Lamb波具有较大的输出幅值。选择500kHz的Lamb波作为载波进行数据通信，分别利用开关键控、脉冲位置调制等方法调制发射信息。

 

 

针对4-64不同码元长度进行了测试，结果显示利用移不变稀疏重构方法完美重建了原始信息，相比传统互相关方法更快捷更准确，实现了可靠且便捷的Lamb波数据通信。

 

 

实验中用到的ATA-2022B高压放大器的参数指标：
 

 

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