實驗名稱：功率放大器在納米晶軟磁(ci)材料高頻磁(ci)特性(xing)（損耗、磁(ci)滯(zhi)回線、磁(ci)致伸縮）測量中的應用

　　實驗內容：利(li)用(yong)放(fang)大(da)器對信(xin)號(hao)發生器產生的(de)正弦(xian)波(bo)(bo)(bo)、三角(jiao)波(bo)(bo)(bo)、對稱矩(ju)形波(bo)(bo)(bo)與(yu)不對稱矩(ju)形波(bo)(bo)(bo)等電(dian)壓波(bo)(bo)(bo)信(xin)號(hao)幅值(zhi)進(jin)行(xing)調(diao)整(zheng)放(fang)大(da)，使納(na)米晶磁環內部磁通密度達到預(yu)期(qi)幅值(zhi)，測量(liang)不同磁通密度、激勵(li)頻率、激勵(li)波(bo)(bo)(bo)形下納(na)米晶磁環的(de)振動與(yu)磁化特(te)性(xing)。

　　研究方向：磁性(xing)材(cai)料(liao)磁特性(xing)及(ji)測量技術(shu)

　　測試設備：AFG1062信號發生器、ATA-3040功率放大器、TPP0201電(dian)壓探(tan)頭(tou)(tou)、TBS1152B示(shi)波器(qi)、SRS6050高頻電(dian)流(liu)探(tan)頭(tou)(tou)、1A2100型加(jia)速(su)度傳感器(qi)

　　實驗過程：

　　激(ji)勵(li)源由(you)信(xin)(xin)號(hao)發(fa)生(sheng)(sheng)器產生(sheng)(sheng)，通過(guo)ArbExpressApplication軟件可編譯生(sheng)(sheng)成不(bu)同形(xing)狀波形(xing)的(de)(de)(de)信(xin)(xin)號(hao)；經功(gong)率放大器(ATA-3040)連接(jie)至匝數比為1:1的(de)(de)(de)變(bian)壓(ya)(ya)器，此處連接(jie)變(bian)壓(ya)(ya)器是為了濾除直(zhi)流信(xin)(xin)號(hao)防止發(fa)生(sheng)(sheng)直(zhi)流偏磁，避免其對測(ce)(ce)量結果(guo)產生(sheng)(sheng)影響；變(bian)壓(ya)(ya)器的(de)(de)(de)副邊連接(jie)到被測(ce)(ce)磁環，其感應電(dian)壓(ya)(ya)可由(you)示波器獲得，而(er)激(ji)勵(li)電(dian)流可由(you)高頻電(dian)流探頭測(ce)(ce)量得到。記(ji)錄i1(t)、u2(t)的(de)(de)(de)數據(ju)，經過(guo)換算得到磁場強度(du)H(t)與(yu)(yu)磁通密度(du)B(t)。磁環的(de)(de)(de)振動特性可由(you)吸附(fu)于(yu)磁環表面的(de)(de)(de)1A2100型加(jia)(jia)速度(du)傳感器測(ce)(ce)量，其靈(ling)敏度(du)與(yu)(yu)測(ce)(ce)量范(fan)圍(wei)分別為100mV/g與(yu)(yu)±50g。由(you)于(yu)實驗測(ce)(ce)量得到的(de)(de)(de)振動信(xin)(xin)號(hao)不(bu)可直(zhi)接(jie)讀取，需要(yao)經過(guo)調理器將其轉換為電(dian)壓(ya)(ya)信(xin)(xin)號(hao)顯示至示波器，因(yin)此最后的(de)(de)(de)振動加(jia)(jia)速度(du)大小為示波器顯示的(de)(de)(de)電(dian)壓(ya)(ya)值除以(yi)靈(ling)敏度(du)。

　　實驗結果：

　　在對(dui)(dui)稱(cheng)矩形(xing)波激(ji)勵(li)下，磁(ci)滯(zhi)(zhi)具有對(dui)(dui)稱(cheng)性，且(qie)隨著占(zhan)空比的(de)增加(jia)，磁(ci)滯(zhi)(zhi)回線的(de)面(mian)積逐漸減(jian)小(xiao)，損耗會逐漸降低。在不對(dui)(dui)稱(cheng)矩形(xing)波激(ji)勵(li)下，當(dang)占(zhan)空比為(wei)(wei)0.6和0.8時(shi)，磁(ci)滯(zhi)(zhi)回線具有正的(de)直(zhi)流(liu)磁(ci)場(chang)疊加(jia)；當(dang)占(zhan)空比為(wei)(wei)0.2和0.4時(shi)，磁(ci)滯(zhi)(zhi)回線具有負(fu)的(de)直(zhi)流(liu)磁(ci)場(chang)疊加(jia)。

　　（2）在相同磁密與不同頻(pin)率(lv)下(xia)三角波(bo)的(de)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)加(jia)速(su)度大于(yu)(yu)正(zheng)弦(xian)波(bo)，但均小于(yu)(yu)對(dui)稱(cheng)與不對(dui)稱(cheng)矩(ju)形(xing)波(bo)激勵。在對(dui)稱(cheng)矩(ju)形(xing)波(bo)激勵下(xia)，磁環的(de)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)加(jia)速(su)度時隨占空比的(de)增大而(er)減小，在占空比為0.2時振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)加(jia)速(su)度最大，在占空比為1.0是振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)最小；且在頻(pin)率(lv)為4000Hz、6000Hz、8000Hz時下(xia)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)幅值是較大的(de)。在不對(dui)稱(cheng)矩(ju)形(xing)波(bo)激勵下(xia)，占空比為0.2與占空比為0.8時振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)加(jia)速(su)度接近且大于(yu)(yu)占空比為0.4與0.6時的(de)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)加(jia)速(su)度。在頻(pin)率(lv)為6000Hz與8000Hz時，振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)加(jia)速(su)度最大。

　　（3）對(dui)2000Hz與6000Hz正(zheng)弦波(bo)(bo)(bo)、三(san)角波(bo)(bo)(bo)、對(dui)稱/不(bu)(bu)對(dui)稱矩(ju)(ju)形(xing)波(bo)(bo)(bo)（占(zhan)空比(bi)為(wei)0.8）激(ji)勵電壓(ya)進行快(kuai)速傅里葉變換，獲取到頻(pin)譜圖。由電壓(ya)的(de)頻(pin)譜圖可(ke)以看出(chu)，正(zheng)弦波(bo)(bo)(bo)與三(san)角波(bo)(bo)(bo)電壓(ya)信號主要為(wei)基頻(pin)；矩(ju)(ju)形(xing)波(bo)(bo)(bo)電壓(ya)除了基頻(pin)外，還有許多(duo)的(de)高頻(pin)諧波(bo)(bo)(bo)激(ji)勵，而(er)且不(bu)(bu)對(dui)稱矩(ju)(ju)形(xing)電壓(ya)的(de)高頻(pin)諧波(bo)(bo)(bo)激(ji)勵更(geng)多(duo)。所以受(shou)高頻(pin)諧波(bo)(bo)(bo)激(ji)勵電壓(ya)的(de)影(ying)響，在對(dui)稱與不(bu)(bu)對(dui)稱矩(ju)(ju)形(xing)波(bo)(bo)(bo)電壓(ya)激(ji)勵下，磁環的(de)振動更(geng)加(jia)復雜。

　　Aigtek安(an)泰功率放大器在本次實驗中(zhong)發揮的作用：驅動納(na)米(mi)晶磁環產生激磁信號

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