實驗名稱：功率放大器ATA-4051在(zai)非共振式(shi)壓電(dian)直線電(dian)機性能測(ce)試中的應用(yong)

　　實驗內容：基于壓電(dian)疊(die)堆驅動(dong)的(de)非共振式壓電(dian)直線(xian)電(dian)機(ji)(ji)的(de)性(xing)能測試，壓電(dian)直線(xian)電(dian)機(ji)(ji)結構(gou)使用(yong)二(er)級放大(da)機(ji)(ji)構(gou)，對(dui)壓電(dian)疊(die)堆的(de)輸(shu)出位移進(jin)行(xing)放大(da)，同(tong)時(shi)該結構(gou)采用(yong)交(jiao)替驅動(dong)的(de)方(fang)式以提(ti)高驅動(dong)器(qi)定子的(de)驅動(dong)效率。使用(yong)方(fang)波信號(hao)作為(wei)激勵信號(hao)，定子驅動(dong)足(zu)通過摩(mo)擦力驅動(dong)導(dao)軌運動(dong)，對(dui)該電(dian)機(ji)(ji)的(de)輸(shu)出性(xing)能進(jin)行(xing)測試，同(tong)時(shi)得到(dao)激勵電(dian)機(ji)(ji)信號(hao)的(de)最佳(jia)頻率

　　研究方向：壓電驅(qu)動

　　測試設備：信號發生器，ATA-4051高壓功率放大器，磁柵尺位(wei)移傳感(gan)器，壓電疊堆(dui)

　　實驗過(guo)程：電(dian)(dian)機(ji)定(ding)子(zi)使(shi)用螺栓(shuan)固定(ding)在底座上，通過(guo)千分尺(chi)對導軌施加預緊力。非共振式(shi)壓(ya)電(dian)(dian)直(zhi)線電(dian)(dian)機(ji)需要兩相信(xin)(xin)(xin)號驅(qu)動電(dian)(dian)機(ji)定(ding)子(zi)工(gong)作(zuo)，利(li)用信(xin)(xin)(xin)號發生(sheng)器(qi)，ATA-4051功率(lv)放大(da)器(qi)，磁柵尺(chi)位(wei)移傳感器(qi)搭(da)建實驗平臺，用來測試電(dian)(dian)機(ji)的輸(shu)出性能。使(shi)用信(xin)(xin)(xin)號發生(sheng)器(qi)生(sheng)成方(fang)波信(xin)(xin)(xin)號，通過(guo)功率(lv)放大(da)器(qi)放大(da)后驅(qu)動定(ding)子(zi)工(gong)作(zuo)。使(shi)用磁柵尺(chi)傳感器(qi)測量導軌的運(yun)動位(wei)移，采(cai)用半物(wu)理仿真(zhen)系統(tong)對數(shu)據進行采(cai)集。

　　實驗(yan)(yan)結(jie)果(guo)：對壓(ya)電(dian)(dian)(dian)(dian)疊(die)堆施加(jia)135V電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)，通(tong)過(guo)改(gai)(gai)變(bian)頻(pin)率(lv)以(yi)得到(dao)(dao)(dao)不同(tong)頻(pin)率(lv)下(xia)(xia)的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)輸(shu)(shu)出性能，實驗(yan)(yan)結(jie)果(guo)表(biao)明，電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)在(zai)施加(jia)70Hz頻(pin)率(lv)下(xia)(xia)，輸(shu)(shu)出性能達(da)到(dao)(dao)(dao)最高，在(zai)70Hz頻(pin)率(lv)之后，電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)的(de)輸(shu)(shu)出性能開始逐(zhu)漸降低，這是由于(yu)(yu)壓(ya)電(dian)(dian)(dian)(dian)疊(die)堆的(de)遲滯現象以(yi)及定子自身(shen)產生的(de)阻(zu)尼造成的(de)。實驗(yan)(yan)結(jie)果(guo)表(biao)明電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)在(zai)70Hz頻(pin)率(lv)下(xia)(xia)性能達(da)到(dao)(dao)(dao)最優。其次，通(tong)過(guo)對電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)施加(jia)70Hz頻(pin)率(lv)，通(tong)過(guo)改(gai)(gai)變(bian)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)大小，得到(dao)(dao)(dao)不同(tong)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)下(xia)(xia)，電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)的(de)輸(shu)(shu)出性能，實驗(yan)(yan)結(jie)果(guo)表(biao)明，電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)在(zai)60V電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)之后具(ju)有(you)良(liang)好的(de)線性度，在(zai)135V電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)下(xia)(xia)，電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)速(su)度達(da)到(dao)(dao)(dao)最大，為5.53mm/s，先比(bi)較于(yu)(yu)其他(ta)非共振式壓(ya)電(dian)(dian)(dian)(dian)直線電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)，具(ju)有(you)更(geng)大的(de)輸(shu)(shu)出速(su)度。

　　ATA-4051高壓功(gong)率放大器

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　　帶寬(kuan)：（-3dB）DC~500kHz

　　電壓：310Vp-p（±155Vp）

　　電流：1.41Ap

　　功率：218.55Wp

　　壓擺率：≥345V/μs

　　可程控

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