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實(shí)驗名稱(chēng)：高壓功率放大器在超聲波實(shí)現能量與信號的同步傳輸中的應用 實(shí)驗目的：提出了一種利用超聲波實(shí)現能量與信號反向同步傳輸的方法，利用負載電壓信號與三角波信號比較得到PWM波，負載電壓的變化體現在PWM波占空比的變化，該PWM波用于驅動(dòng)實(shí)現信號傳遞的換能器，接收到的電壓均方根值與負載電壓幅值成線(xiàn)性關(guān)系。在此基礎上，對 PWM波進(jìn)行傅里葉分解，從波的組成的角度對信號的傳遞做簡(jiǎn)要分析。 實(shí)驗過(guò)程： 金屬板介質(zhì)下UWCPT和信號同步傳輸系統的設計： 利用超聲波實(shí)現金屬板介質(zhì)下能量與信號的同步傳輸系統分解為兩部分，其中一個(gè)部分是金屬板介質(zhì)下的UWCPT系統，將能量從發(fā)射側傳遞到能量接收側，即能量從金屬容器外部傳送給金屬容器內各電氣負載供電的過(guò)程，其決定著(zhù)系統傳輸功率的大小;而另一個(gè)部分是信號的同步傳輸部分，即將負載的電壓信號傳回到能量的發(fā)射側，并可以完成對信號的進(jìn)行解讀，其信號應與負載兩端電壓信號有對應關(guān)系，以此來(lái)實(shí)現負載電壓信號的同步傳輸。 在超聲波無(wú)線(xiàn)電能傳輸領(lǐng)域，能量傳輸的效率較低，因此在同等傳輸條件下，對能量輸入側的提升，便成為了能夠提升系統傳輸能量的一種方式。在已知換能器的最佳諧振頻率以及系統傳輸功率的要求下，設計合適的電源對換能器進(jìn)行驅動(dòng)。在進(jìn)行嘗試性實(shí)驗的過(guò)程中，使用的是ATA-4011型的高壓功率放大器作為能量來(lái)源。 金屬板介質(zhì)下UWCPT系統結構圖 信號同步傳輸部分系統框圖 實(shí)驗結果： 由實(shí)驗結果可知，在換能器的測試頻率，即 39840Hz，系統接收到的電壓的均方根值比較小，而當頻率為40360Hz時(shí)，系統接收到的電壓的均方根值達到最大值，同時(shí)由圖4.7結果顯示，此頻率下負載的功率也達到最大值，為5.491W�？芍�，換能器的頻帶很窄，找到最佳的工作頻率尤為重要。對于該換能器存在這樣一段頻率區間，即40.6~41.9kHz 區間，頻率的變化對接收到的電壓均方根值無(wú)影響，保持數值穩定。在進(jìn)行信號回傳時(shí)，應避免該區間頻率的選擇。 實(shí)驗中用到的高壓功率放大器ATA-4011： 本文實(shí)驗素材由西安安泰電子整理發(fā)布，西安安泰電子科技有限公司（Aigtek）是國內專(zhuān)業(yè)從事測量?jì)x器研發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售的高科技企業(yè)。公司致力于高壓功率放大器、計量校準產(chǎn)品、線(xiàn)束測試儀等產(chǎn)品為核心的相關(guān)行業(yè)測試解決方案的研究，為用戶(hù)提供具有競爭力的測試方案，Aigtek 已經(jīng)成為在業(yè)界擁有廣泛產(chǎn)品線(xiàn)，且具有相當規模的儀器設備供應商，樣機都支持免費試用。如想了解更多實(shí)驗方案，請持續關(guān)注安泰電子。 此實(shí)驗引用自知網(wǎng)論文《金屬板介質(zhì)下用超聲波實(shí)現能量與信號的同步傳輸》 |
