隨著科技的不(bù)斷(duàn)發展
,人們研究的對象已經深入到微觀領域
。超聲波探(tàn)頭主要(yào)材(cái)料有壓電晶體(電致伸縮(suō))及鎳鐵鋁合金(磁致伸縮(suō))兩類(lèi)
,電致伸縮(suō)的材(cái)料有鋯鈦酸鉛(PZT)等(děng)
。針對市場上常規(guī)信號(hào)源輸出電壓低(dī)
,帶負載能力弱
,無(wú)法驅動超聲波探(tàn)頭
、換能器(qì)等(děng)大功率容(róng)性(xìng)負載的實際問題(tí)
。
超聲波探(tàn)頭驅動原(yuán)理
:
超聲波探(tàn)頭
,主要(yào)利用石英(yīng)等(děng)壓電晶體的逆(nì)壓電效應來完成電能到超聲波機(jī)械振動的轉換(即超聲波的發射)
,利用壓電晶體的壓電效應來完成超聲波機(jī)械振動到電能的轉換(即超聲波的接受(shòu)) ,因(yīn)此又可將其(qí)稱為超聲波發生器(qì)或(huò)超聲波接收器(qì)
,是超聲波檢測的一重(zhòng)要(yào)組(zǔ)成部分(fèn)
,也(yě)是影(yǐng)響檢測結果的一重(zhòng)要(yào)結構
。
超聲波探(tàn)頭根據其(qí)所完成功能的不(bù)同分(fèn)為發射探(tàn)頭和(hé)接收探(tàn)頭
,其(qí)中
,發射探(tàn)頭主要(yào)利用壓電晶體的逆(nì)壓電效應來發射超聲波
,當高(gāo)頻電壓作(zuò)用於晶片(超聲波探(tàn)頭的關鍵部件
,是一個具有壓電效應的晶體薄片)上時
,壓電晶體受(shòu)激勵以相(xiàng)同的頻率在相(xiàng)鄰介(jiè)質中傳(chuán)播超聲波
,完成電能到機(jī)械振動的轉換
。而接受(shòu)探(tàn)頭主要(yào)利用壓電晶體的壓電效應來接受(shòu)超聲波
,當超聲波在不(bù)同介(jiè)質中傳(chuán)播時
,在介(jiè)質的交界面處發生反(fǎn)射
,反(fǎn)射後的超聲波作(zuò)用於壓電晶體上
,便產生與(yǔ)機(jī)械振動頻率相(xiàng)同的電能
,完成機(jī)械振動到電能的轉換
。
信號(hào)發生器(qì)輸出電壓峰峰值一般是在20Vp-p
,通過連接功率放(fàng)大器(qì)大可輸出電壓160Vp-p(±80V)
,電流2Arms
,帶寬(-3dB)DC~1MHz
,壓擺率400V/μs
,輸入為BNC接口
,輸入電阻50Ω
、5kΩ兩檔可選
,完美匹配高(gāo)低(dī)內阻信號(hào)源
。電壓增益數控0~50倍可調
,具體分(fèn)為粗調(1step)和(hé)細調(0.1 step)兩種
。結合液(yè)晶面板增益的顯示
,能夠快速調整至需要(yào)的電壓值
。
與(yǔ)傳(chuán)統器(qì)件相(xiàng)比
,超聲波探(tàn)頭的驅動有著特殊的要(yào)求
,一般要(yào)求驅動電源輸出頻率在20kHz—1MHHz
。另外
,為了充分(fèn)利用可通過頻率
、相(xiàng)位和(hé)幅值改變壓電片完成電能到機(jī)械振動的轉換 ,要(yào)求驅動的電壓和(hé)功率需可調
,並可輸出大功率進(jìn)行驅動
。Aigtek基於對功率放(fàng)大器(qì)多年的測試(shì)研究
,ATA4012作(zuò)為雙極性(xìng)高(gāo)壓驅動電源能很好地實現所需要(yào)的功能
。