射頻功率放大器在超聲換能器聲場特性校準(zhǔn)中的應(yīng)用

時間：2023-04-21作者：西安安泰電子科技有限公司瀏覽：101

實(shí)驗(yàn)名稱：基于水聽器法的超聲換能器聲場特性校準(zhǔn)技術(shù)的研究

研究方向：超聲換能器

測試目的：

超聲無損檢測是無損檢測領(lǐng)域重要的技術(shù)之一，而換能器作為超聲檢測中的關(guān)鍵部件，廣泛應(yīng)用于工業(yè)檢測和醫(yī)用超聲成像領(lǐng)域。其性能好壞直接關(guān)系到超聲應(yīng)用技術(shù)的效果和使用范圍，特別是聲場特性參數(shù)，對超聲無損檢測的范圍、缺陷檢出率和缺陷準(zhǔn)確性都有很大的影響，實(shí)現(xiàn)對超聲換能器的聲場特性參數(shù)準(zhǔn)確測量進(jìn)行深入研究是十分有**的。

在計(jì)量領(lǐng)域中，依據(jù)JJF1294-2011《超聲探傷儀換能器校準(zhǔn)規(guī)范》、JJF1650-2017《超聲探傷儀換能器聲場特性校準(zhǔn)規(guī)范》開展超聲換能器的校準(zhǔn)。其中JJF1294-2011是通過標(biāo)準(zhǔn)試塊耦合換能器向其材料內(nèi)部**超聲波，該波在標(biāo)準(zhǔn)試塊中傳播并再次被耦合換能器檢測到以用于評價換能器相關(guān)特性參數(shù)；JJF1650-2017是基于水聽器法測量超聲信號和掃描聲場獲取聲場特性參數(shù)，水聽器法作為目前超聲聲場中聲壓測量的推薦法則，其優(yōu)點(diǎn)是測量結(jié)果直觀，能完整反映聲波波形的圖形，是各領(lǐng)域換能器聲學(xué)特性參數(shù)校準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)。

文中主要針對基于水聽器法超聲換能器聲場特性參數(shù)校準(zhǔn)進(jìn)行研究，包括超聲換能器聲場特性校準(zhǔn)裝置的設(shè)備組成和技術(shù)指標(biāo)、聲場特性參數(shù)(包括焦距焦區(qū)尺寸、聲束擴(kuò)散角等參數(shù))校準(zhǔn)方法；進(jìn)行聲場特性參數(shù)的實(shí)驗(yàn)測量，并進(jìn)一步討論實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

測試設(shè)備：ATA-8202射頻功率放大器、水聽器、信號發(fā)生器、示波器等。

實(shí)驗(yàn)過程：




圖：超聲換能器聲場特性校準(zhǔn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

超聲換能器聲場特性校準(zhǔn)系統(tǒng)主要由超聲聲場掃描定位裝置、超聲脈沖激勵裝置、信號采集裝置，其校準(zhǔn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意如上圖所示。

一、標(biāo)準(zhǔn)水聽器和被測超聲換能器的安裝

由于水聽器針尖的薄膜非常脆弱，因此使用水聽器探頭時一定不能用于或其他物體觸碰針尖，使用蒸餡水輕輕清洗即可；

將標(biāo)準(zhǔn)水聽器安裝固定于電動五自由度運(yùn)動機(jī)構(gòu)的夾持支架上，并注意水聽器的連接線，不要纏繞在運(yùn)動機(jī)構(gòu)上；

將被測超聲換能器安裝固定于手動五自由度運(yùn)動機(jī)構(gòu)的夾持支架上，并注意被測超聲探頭的連接線，不要纏繞在運(yùn)動機(jī)構(gòu)上；

標(biāo)準(zhǔn)水聽器和被測超聲換能器安裝固定后，可分別通過驅(qū)動手動五自由度運(yùn)動機(jī)構(gòu)、電動五自由度運(yùn)動機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)被測超聲換能器、標(biāo)準(zhǔn)水聽器的位置和安態(tài)。請盡量保持被測超聲探頭表面與水聽器垂直，使被測超聲探頭和標(biāo)準(zhǔn)水聽器的軸線位于水槽中心的回一直線上。

二、系統(tǒng)的連接調(diào)試

將被測超聲換能器連接功率放大器和信號發(fā)生器，設(shè)置信號發(fā)生器工作頻率為被測換能器的標(biāo)稱頻率2.25MHz，并置于猝發(fā)音輸出模式，脈沖激勵波形周期數(shù)設(shè)置為10個，使得水聽器輸出達(dá)到穩(wěn)態(tài)為準(zhǔn)。

將標(biāo)準(zhǔn)水聽器連接放大器和示波器，通過電動五自由度運(yùn)動機(jī)構(gòu)帶動水聽器以步進(jìn)距離0.2mm，運(yùn)行速度10mm/s進(jìn)行若干平面的掃描，即可得到聲場特性參數(shù)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：




圖：聚焦超聲換能器聲場特性參數(shù)測量結(jié)果

通過對比實(shí)際測量結(jié)果和理論結(jié)果發(fā)現(xiàn)，實(shí)際測量的聲場與結(jié)果基本吻合，聲場特性參數(shù)測量結(jié)果在合理的范圍內(nèi)。證明系統(tǒng)可以測量聚焦換能器聲場，并且測量結(jié)果比較準(zhǔn)確。

安泰ATA-8202射頻功率放大器：




本文實(shí)驗(yàn)素材由西安安泰電子整理發(fā)布。Aigtek已經(jīng)成為在業(yè)界擁有廣泛產(chǎn)品線，且具有相當(dāng)規(guī)模的儀器設(shè)備供應(yīng)商，樣機(jī)都支持免費(fèi)試用。





西安安泰電子科技有限公司專注于高壓放大器,功率放大器,射頻功率放大器,電壓放大器,功率放大器模塊,功率信號源,高精度電流源,高精度電壓源等

• 詞條

  詞條說明

• 功率放大器是干什么用的

  功率放大器是一種電子設(shè)備，用于將信號的功率放大到適當(dāng)?shù)乃?，以便有效地?qū)動負(fù)載。功率放大器在各種電子設(shè)備和系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用，包括音頻系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、無線電**、電力系統(tǒng)和工業(yè)控制等領(lǐng)域。下面西安安泰將詳細(xì)介紹功率放大器的定義、原理和應(yīng)用。功率放大器是一種電子電路或設(shè)備，它接收輸入信號并將其能量放大到足以驅(qū)動負(fù)載的水平。這意味著功率放大器通過增加信號的幅度，從而提供較大的功率輸出。功率放大器通

• 高壓放大器在金屬材料靜電懸浮過程中的應(yīng)用

  靜電懸浮技術(shù)是利用靜電場中帶電物體受到的庫侖力平衡重力以實(shí)現(xiàn)材料懸浮的一種無容器處理技術(shù)。因?yàn)殡妶霾淮嬖谌S勢阱叮，所以要維持靜電場中材料的穩(wěn)定懸浮，必須結(jié)合負(fù)反饋控制系統(tǒng)對懸浮樣品的位置進(jìn)行實(shí)時探測并依此調(diào)節(jié)靜電場的電壓來實(shí)現(xiàn)。由于不論是導(dǎo)體還是絕緣體都可攜帶電荷，因此靜電懸浮的研究對象十分廣泛。并目，其具有懸浮穩(wěn)定性高，懸浮與材料處理過程相獨(dú)立，無外場擾動，以及視野開闊等特點(diǎn)。經(jīng)過三十多年的發(fā)

• 基準(zhǔn)電流源是什么

  基準(zhǔn)電流源是什么PS：電流源（電流鏡）是模擬電路中較基礎(chǔ)的組成部分，關(guān)于它的起源和發(fā)展，我覺得需要用一個章節(jié)去詮釋它。一個完整的模擬電路中經(jīng)常有一個給其他所有模塊提供電流的模塊，叫做BIAS模塊；這個模塊和基準(zhǔn)模塊（REF模塊）通常是整個芯片的**模塊之一；它們一個提供基準(zhǔn)電壓，作為電路中電壓衡量的尺度，另一個提供偏置電流，為電路中每條支路提供動力。偏置電流通常采用零溫度系數(shù)的電流，像基準(zhǔn)電壓一樣

• 高壓放大器在壓電陶瓷驅(qū)動器中的應(yīng)用

  高壓放大器是一種將低電壓信號放大成高電壓信號的電子設(shè)備。它廣泛運(yùn)用于各種領(lǐng)域，如醫(yī)療、工業(yè)、軍事以及科學(xué)研究。壓電陶瓷驅(qū)動器是一種利用壓電效應(yīng)來驅(qū)動機(jī)械運(yùn)動的裝置。這兩種設(shè)備經(jīng)常被用于控制和操作許多不同類型的系統(tǒng)。壓電陶瓷是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為機(jī)械能的材料。在工業(yè)應(yīng)用中，壓電陶瓷通常用于控制或調(diào)整壓力、變形或形狀等物理量。而驅(qū)動器是一種控制設(shè)備，它能夠?qū)⒖刂菩盘栟D(zhuǎn)化為機(jī)械運(yùn)動或工作狀態(tài)。將高壓放大