電壓放大器在壓電雙晶片動力學研究中的應用

電壓放大器在壓電雙晶片動力學研究中的應用

實驗名稱:壓電雙晶片動力學特性試驗研究

研究方向：軸向預壓縮雙晶片動力學建模及其應用

實驗內容:

（1）不同軸向力下的靜態撓度實驗：

利用激光位移傳感器測試雙晶片在不同電壓、不同軸向力的zui大撓度，測試其靜態位移輸出特性。雙晶片的靜態特性只與其剛度特性有關，包括其幾何尺寸、基體與壓電陶瓷的彈性模量等。（2）不同軸向力下的模態實驗：

雙晶片是靠壓電陶瓷的逆壓電效應使其發生彎曲變形，雙晶片應用于舵機上要求其具有較高的帶寬，因此有必要測試其模態。雙晶片的模態實驗主要測試其一階彎振頻率、幅頻特性等。利用激光測振儀測出雙晶片在不同軸向力下的幅頻特性曲線。雙晶片的模態屬性主要與其質量屬性（包括基體與壓電陶瓷的密度）、剛度屬性、阻尼屬性（阻尼比）等有關。

（3）不同軸向力下的瞬態特性實驗。

雙晶片的瞬態特性是指其在上電與關斷過程中所表現的特性。響應快（毫秒級）是雙晶片的重要特性之一，雙晶片的響應時間是其重要的性能指標之一。為了分析軸向力對雙晶片響應時間的影響，有必要進行壓電雙晶片的瞬態試驗。

測試目的：研究軸向預壓縮壓電雙晶片的性能，除了理論的方法外，還必須對雙晶片進行實驗研究，通過實驗對模型進行驗證。

測試設備:QDA60-20-0.7型壓電雙晶片、上位機系統、數據采集及保存軟件、任意波形發生器、電壓放大器(ATA-2032)

電壓放大器型號:ATA-2032

實驗過程:

1、根據壓電梁不同的邊界條件設計相應的試驗夾具；   2、用夾具將壓電雙晶片固定好。

3、將激光位移傳感器調節到適當位置，并將電路連接好；

4、通過試驗測試雙晶片撓度，并對數據進行處理和分析；

測試結果:

1、不同電壓、軸向力下懸臂雙晶片zui大撓度實驗結果   2、不同軸向力下懸臂雙晶片的幅頻特性

電壓放大器在該實驗中發揮的效能: 驅動壓電雙晶片，功率放大，電路匹配。

您選擇該電壓放大器的原因:對多種放大器進行過了解，zui終選擇ATA-2032，其性能滿足要求（VPP300V，帶寬500KHz,功率18W），本試驗用到的壓電雙晶片的驅動頻率要求為：0~300Hz，電壓要求為0~100V，同時要保證在低頻下信號不失真，一般的電壓放大器很難滿足低頻驅動的要求，在低頻下波形往往會失真，同時價格方面我們也可以接受，因此通過考察我們決定選用該放大器。