功率放大器模塊在**微晶合金磁特性測量研究中的應(yīng)用

時(shí)間：2023-01-17作者：西安安泰電子科技有限公司瀏覽：196

客戶需求：對**微晶合金磁特性測量中的波形發(fā)生與控制問題進(jìn)行研究，實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)有嚴(yán)格的體積要求，上位機(jī)可外置，測試系統(tǒng)需集成于機(jī)箱，機(jī)箱尺寸：1900mm×500mm×600mm。

解決方案：功率放大器模塊采用安泰ATA-M240高壓放大器模塊，該放大模塊，**寬的頻率范圍30kHz~1.5MHz，輸出電壓400Vpp，操作簡單，只需DC18-28V的供電電壓即可工作。

實(shí)驗(yàn)名稱：**微晶合金磁特性測量中的波形發(fā)生與控制問題進(jìn)行研究

實(shí)驗(yàn)設(shè)備：計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)采集卡、ATA-M240高壓放大器模塊、ATA-5220前置放大器、電流探頭、保護(hù)電阻、打印機(jī)等。

實(shí)驗(yàn)過程：

圖：**微晶合金磁特性測試集成系統(tǒng)圖

圖5.1：一維磁特性測量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

由圖5.1可知，計(jì)算機(jī)為整個(gè)測量系統(tǒng)的**。在對**微晶合金樣件進(jìn)行一維磁特性測量時(shí)，計(jì)算機(jī)通過運(yùn)行LabVIEW程序并結(jié)合數(shù)據(jù)采集卡產(chǎn)生激磁電壓信號隨后該信號經(jīng)功率放大器模塊放大后加載在樣件的初級繞組上；次級繞組上的感應(yīng)電壓信號和流經(jīng)初級繞組的激磁電流信號要先分別經(jīng)過前置放大器的放大作用，隨后由數(shù)據(jù)采集卡傳遞給計(jì)算機(jī)，最后計(jì)算機(jī)對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算處理。**微晶合金環(huán)形樣件實(shí)物圖如圖5.2所示。該樣件的初級繞組線圈匝數(shù)M為4，次級繞組線圈數(shù)N為4磁環(huán)的橫截面積S為240mm2，平均磁路長度1為163.36mm。

圖5.2：**微晶合金樣件實(shí)物圖

**微晶合金環(huán)形樣件的磁通密度B、磁場強(qiáng)度H可由式(5.1)求得：

式中：

Ni、N2一樣件初級繞組、次級繞組線圈匝數(shù)；

U2一次級繞組兩端的感應(yīng)電壓，單位為伏特(V)；

i一初級繞組中流過的激磁電流，單位為安培(A)；

S一環(huán)形樣件的橫截面積，單位為平方米(m2)；

l一環(huán)形樣件的平均磁路長度，單位為米(m)。

結(jié)合式(5.1)在LabVIEW中編譯磁通密度B、磁場強(qiáng)度H的計(jì)算程序框圖，如圖5.3所示。

圖5.3：二維磁特性測量系統(tǒng)

二維磁特性測量系統(tǒng)：

對**微晶合金進(jìn)行二維磁特性測量時(shí)，待測樣件的二維磁化問題相比于一維時(shí)較為復(fù)雜，因此設(shè)計(jì)一個(gè)性能良好的激磁裝置是減小測量誤差、提高精度的一個(gè)必要條件。本課題組采用的二維激磁裝置為雙C型立體結(jié)構(gòu)，如圖5.4所示。在該裝置中采用**微晶合金材料制成的兩個(gè)C型磁驅(qū)在空間中正交固定，磁軛正中的激磁繞組由利茲線繞制而成。同時(shí)此激磁裝置的磁軛與磁較的連接處未采用搭接方式，直接避免了磁動(dòng)勢降低的現(xiàn)象出現(xiàn)，提高了勵(lì)磁能力并降低了激磁損耗。

圖5.4：雙C型立體激磁裝置結(jié)構(gòu)

為了產(chǎn)生較好的激磁效果，使樣片能夠被均勻磁化，C型磁軛上的磁較采用了聚磁能力較強(qiáng)的楔形結(jié)構(gòu)，如圖5.5所示。其中，磁較的尺寸參數(shù)分別為:X1=10.2mm，X2=15.9mm，X3=3.1mm。

圖5.5：磁軛與磁較結(jié)構(gòu)圖

二維磁特性測量系統(tǒng)的**同樣是計(jì)算機(jī)。在對樣片進(jìn)行二維磁特性測量時(shí)，計(jì)算機(jī)通過運(yùn)行LabVIEW程序并結(jié)合數(shù)據(jù)采集卡產(chǎn)生兩路激磁電壓信號，隨后兩路信號分別經(jīng)功率放大器放大后加載在激磁裝置的兩個(gè)激磁繞組上。同時(shí)，為產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場，需調(diào)節(jié)激磁電壓使得x、y兩路激磁電流的幅值相等且相位差為90；被測樣片上x、y兩路的測量信號要通過B-H傳感器測得，并經(jīng)過前置放大器的放大作用后通過數(shù)據(jù)采集卡傳遞給計(jì)算機(jī)，最后計(jì)算機(jī)對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算處理。**微晶合金方形樣片每個(gè)方向的磁通密度B、磁場強(qiáng)度H可由式(5.2)求得：

式中：

UB一B傳感器的感應(yīng)電壓，單位為伏特(V)；

Uu一H傳感器的感應(yīng)電壓，單位為伏特(V)；

kB-B傳感器中探針的傳感系數(shù)，經(jīng)校準(zhǔn)得kB=2.67x10m-2

kH一H傳感器中線圈的傳感系數(shù)，經(jīng)校準(zhǔn)得kB-1.993x10-3m2

uo一真空磁導(dǎo)率，u04元x10-7T·A/m。

結(jié)合式(5.2)在LabVIEW中編譯磁通密度B、磁場強(qiáng)度H的計(jì)算程序框圖，如圖5.9所示。

圖5.9：二維磁特性測量中B、H計(jì)算程序框圖

ATA-M240高壓放大器模塊在本實(shí)驗(yàn)中的作用：

該模塊由電源模塊，放大器模塊，輸出變壓器模塊，匹配電感器模塊四部分組成，可直接放大信號源輸出電壓，驅(qū)動(dòng)**微晶合金環(huán)形樣件，不需要對信號做二次處理；

外觀尺寸小，大大節(jié)省了機(jī)箱內(nèi)部空間，便于和信號源模塊，前置放大器、信號采集模塊等，集成于機(jī)箱內(nèi)；

供電電壓為DC18-28V，操作較加簡單，同時(shí)大大減少了集成系統(tǒng)的成本。

安泰ATA-M240高壓放大器模塊：

圖：ATA-M240高壓放大器模塊指標(biāo)參數(shù)

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

• 功率放大器的參數(shù)和應(yīng)用場景是什么

  功率放大器是電子測量比較常見的一種電子放大器，主要目的是增加給定輸入信號的功率幅度，使輸入信號功率增加，從而驅(qū)動(dòng)到等輸出設(shè)備的負(fù)載水平。和電流放大器與電壓放大器有所不同的是，功率放大器是直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載并且較終模塊在放大器鏈中。功率放大器輸入信號需要**某個(gè)閾值，所以使用的時(shí)候并不是把信號直接傳遞給功率放大器，而是要用電壓放大器或者電流放大器**行預(yù)放大，并且在進(jìn)行必要的修改以后當(dāng)作輸入而發(fā)送給功率放

• 電壓放大器在超聲領(lǐng)域中有哪些應(yīng)用場景

  電壓放大器在超聲領(lǐng)域中有多種應(yīng)用場景。超聲技術(shù)已經(jīng)成為醫(yī)學(xué)、工業(yè)檢測和無損檢測等領(lǐng)域中常用的非侵入性檢測工具。電壓放大器在超聲設(shè)備中扮演著關(guān)鍵的角色，下面安泰電子將詳細(xì)介紹電壓放大器在超聲領(lǐng)域中的應(yīng)用場景。超聲發(fā)生器超聲發(fā)生器是產(chǎn)生高頻聲波的設(shè)備。在醫(yī)學(xué)超聲成像系統(tǒng)中，超聲發(fā)生器通過電壓放大器來驅(qū)動(dòng)超聲探頭，產(chǎn)生超聲波。電壓放大器將低電壓信號轉(zhuǎn)換為高電壓信號，提供足夠的能量給超聲發(fā)生器，確保聲波的

• 什么是電磁阻尼？電磁阻尼有什么用？

  ?當(dāng)導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，使導(dǎo)體受到安培力，根據(jù)楞次定律，安培力總是阻礙導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為電磁阻尼。? ? ? ?宏觀現(xiàn)象即為：當(dāng)閉合導(dǎo)體與磁較發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩者之間會(huì)產(chǎn)生電磁阻力，阻礙相對運(yùn)動(dòng)。這一現(xiàn)象可以用楞次定律解釋：閉合導(dǎo)體與磁較發(fā)生切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于閉合導(dǎo)體所穿透的磁通量發(fā)生變化，閉合導(dǎo)體會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，或者叫動(dòng)

• 安泰電子功率放大器在設(shè)計(jì)電路時(shí)應(yīng)該注意什么

  在設(shè)計(jì)功率放大器電路時(shí)，有幾個(gè)重要的因素需要特別注意。這些因素包括功率放大器的線性度、效率、穩(wěn)定性、保護(hù)功能和適當(dāng)?shù)纳嵩O(shè)計(jì)。下面將詳細(xì)介紹每個(gè)因素，并說明在設(shè)計(jì)功率放大器電路時(shí)應(yīng)該注意的要點(diǎn)。線性度：功率放大器的線性度是指輸出信號與輸入信號之間的關(guān)系是否是線性的。在選擇和設(shè)計(jì)功率放大器時(shí)，應(yīng)注意其線性度特性，尤其是在需要放大寬動(dòng)態(tài)范圍和復(fù)雜波形的信號時(shí)。高線性度的功率放大器可以確保輸出信號與輸入