武漢Aigtek功率放大器在雙鎖相放大電路中的應用

時間：2022-05-07

實驗名稱：功率放大器在用于油液顆粒的復數域信號檢測的雙鎖相放大電路中的應用

研究方向：電感傳感器、雙鎖相放大電路、金屬顆粒識別

測試目的：油液中金屬顆粒的檢測對機械設備的故障診斷和健康預測具有重要意義。通過對顆粒的尺寸和材料的分析，可以追蹤異常磨損的來源。

實驗內容: 硬件系統由信號源、ATA-3090功率放大器、電感式傳感器和雙鎖相電路組成。信號源通過功率放大器為**線圈提供足夠的激勵電流。當金屬顆粒通過傳感器內部磁場時，由于磁導率的改變，它會誘導產生一個微弱的信號。通過電路檢測該信號的幅值和相位能夠識別出被測顆粒的粒徑和材質。

實驗過程：

為了分析該傳感對在金屬顆粒檢測中的靈敏度，選擇了不同尺寸的紫銅、黃銅、鋁、鐵和403型鋼顆粒作為實驗材料，粒徑大小用等效的球體直徑來表示。金屬顆粒通過道流過傳感器，雙鎖相放大電路對五種粒子誘導產生的復數域信號進行了處理和檢測，并把該信號的峰峰值繪制在復平面中。

實驗結果：

本文在三線圈感應傳感器中引入了一種雙鎖相放大電路來提取有噪聲的復雜域信號。結果表明，在內徑為7mm的傳感器管中，可以檢測到較小直徑為25μm的鐵金屬顆粒和較小直徑為70μm的銅金屬顆粒。且證明了金屬顆粒在交變磁場中誘導的信號是一個復雜的域信號。根據雙鎖相放大電路的輸出，導出了計算Vχa模量和相位的關系。綜上所述，該電路具有高分辨率、高靈敏度和高精度等優(yōu)點；具有較強的抗干擾能力；和低零漂移。

放大器在該實驗中發(fā)揮的效能:為傳感器提供較高的激勵電路，進而產生較強的磁場，使金屬顆粒誘導產生的信號幅值較大，從而易于檢測到小粒徑顆。

實驗中所用到的功率放大器ATA-3090參數指標：

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