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功率放大器在三维超声振动台性能测试中的应用

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发表于 2020-9-3 14:44:20 | 显示全部楼层 |阅读模式

实验名称: 三维超声振动台性能测试

研究方向:微纳加工

实验内容:在传统探针纳米刻划加工的基础上,加工一维/二维的超声振动,可有效提高加工效率,并减小探针磨损和材料堆积,本实验意在测试所设计的三维超声振动台的相关性能,看是否满足加工需求。

测试目的:标定振动台的工作性能

测试设备: 自研三维超声振动台、多普勒激光测振仪、DAQ采集卡、功率放大器、压电陶瓷

功率放大器型号: ATA-2082

实验过程:

三维超声振动台具有xyz三个方向的自由度,每个方向由一个单独的压电陶瓷片驱动,可在振动辅助加工过程中,提供一维或二维的振动辅助,在实验过程中,首先由信号发生器发出控制信号,然后经过ATA-2082功率放大器,对控制信号的电压和功率进行放大,驱动压电陶瓷片输出位移信号,并由多普勒激光测振仪进行信号的采集。测试分别对三个方向的不同频率、不同电压下的一维振动,以及xy和xy的不同相位差下二维振动进行了实验。

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实验结果:

如图所示,在不同驱动电压下,输出位移呈现线性增加;在不同驱动频率下,开始位移信号保持不变,但随着驱动频率逐渐接近振动台的固有频率,位移信号开始增大;二维振动同样表现与随相位差的变化,而表现出不同的形状。在整个过程中驱动压电稳定,位移信号与预期一致,两个通道可同时输出,且在达到超声频率时,最大输出电压仍可稳定输出。

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功率放大器在该实验中发挥的效能: 为信号发生器发出的信号进行电压与功率的放大,ATA-2082的功率与本实验所采用的压电陶瓷片匹配,双通道可提供两个方向的信号放大,且两信号相位差稳定。



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