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實(shí)驗名稱(chēng)：多層陶瓷的振動(dòng)性能研究 測試設備：電壓放大器、波形發(fā)生器、機械振動(dòng)測試儀、激光發(fā)射器、計算機等。 實(shí)驗過(guò)程： 圖1：機械振動(dòng)測試系統構造圖 壓電陶瓷在電場(chǎng)下的振動(dòng)速度采用機械振動(dòng)測試儀測試系統來(lái)分析得到，附帶激光發(fā)射器、減震平臺、波形發(fā)生器、高壓放大器、控制計算機等，其測試系統構造如圖1所示。 圖2：壓電陶瓷振動(dòng)的時(shí)域信號和頻域信號 當在壓電材料中施加小信號的交變電場(chǎng)時(shí)，由于逆壓電效應，壓電材料會(huì )產(chǎn)生頻率相同的機械振動(dòng)，利用機械測振儀可以測試出樣品的振動(dòng)速度，以此來(lái)表征材料的動(dòng)態(tài)響應特性。波形發(fā)生器輸入的電壓信號為正弦波，經(jīng)高壓放大器放大200倍后施加在多層陶瓷上，采用時(shí)域顯示時(shí)，陶瓷得到的振動(dòng)速度隨時(shí)間的變化為正弦波形，對時(shí)域信號進(jìn)行傅里葉變換得到頻域信號，頻域信號表示的是不同頻率范圍下振速的幅值，由于機械振動(dòng)的產(chǎn)生與輸入電壓信號頻率相同，相位滯后90°，因而幅頻曲線(xiàn)上只得到一個(gè)頻率的幅值。時(shí)域信號和頻域信號如圖2所示。 實(shí)驗結果： 圖3：不同電壓下多層陶瓷位振速的時(shí)域信號 圖3給出了不同輸入電壓下多層陶瓷振速的時(shí)域曲線(xiàn)，電壓信號的頻率均為100Hz。由圖可知，各曲線(xiàn)都呈現完美的正弦波形，說(shuō)明樣品的振動(dòng)受外界干擾較小，信噪比良好。隨著(zhù)輸入電壓的增大，振動(dòng)速度的幅值也逐漸增大，各個(gè)電壓下振速的最大值可以從圖4得出。當輸入電壓為320V時(shí)，多層陶瓷的振速最大為1.86mm/s。相同頻率時(shí)，電壓越大，單位時(shí)間內電壓的改變量也越大，導致陶瓷的位移變化率增大，振速隨之而增加。 圖4：多層陶瓷振速隨電壓的變化 圖5：不同頻率下多層陶瓷振速的時(shí)域信號 壓電材料的振速除了與輸入電壓的大小有關(guān)外，還受輸入電壓的頻率影響。圖5為不同頻率下多層陶瓷振速的時(shí)域曲線(xiàn)，其中輸入的電壓大小均為320V。由圖可知，陶瓷的振動(dòng)速度隨著(zhù)電壓頻率的上升逐漸增大。圖6為各個(gè)頻率下陶瓷振速的最大值，當電壓頻率為500Hz時(shí)，振速可以達到8.26mm/s。 圖6：多層陶瓷振速隨頻率的變化 電壓放大器推薦：ATA-2088 圖：ATA-2088高壓放大器指標參數 本資料由Aigtek安泰電子整理發(fā)布，更多案例及產(chǎn)品詳情請持續關(guān)注我們。西安安泰電子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。電壓放大器https://www.aigtek.com/products/bk-dyfdq.html |
