實驗(yan)名稱：超聲駐波多層懸浮試驗(yan)及仿真

　　圖(tu)1：超聲(sheng)駐波(bo)懸(xuan)浮試驗系統(tong)實物圖(tu)

　　實驗(yan)中使(shi)用ATA-2022B高壓放大器(qi)、函數信號發生(sheng)器(qi)、示波(bo)(bo)器(qi)、超(chao)聲(sheng)波(bo)(bo)換能器(qi)、反(fan)射端和高速成(cheng)像測量系(xi)統(tong)(tong)來搭建超(chao)聲(sheng)駐波(bo)(bo)懸(xuan)浮(fu)試(shi)驗(yan)系(xi)統(tong)(tong)。首先進行多層(ceng)懸(xuan)浮(fu)試(shi)驗(yan)，調節信號發生(sheng)器(qi)輸出頻(pin)率(lv)為(wei)(wei)(wei)40kHz、幅值(zhi)為(wei)(wei)(wei)20Vrms、占空比為(wei)(wei)(wei)50%的(de)方波(bo)(bo)信號，使(shi)換能器(qi)工(gong)作于最佳諧(xie)振狀態；調整諧(xie)振腔長度h為(wei)(wei)(wei)35mm左右時，實現了8個聚苯乙烯小(xiao)球在(zai)空氣中的(de)穩定懸(xuan)浮(fu)，如(ru)圖2左邊所(suo)示。通過計(ji)算可知，八(ba)層(ceng)懸(xuan)浮(fu)模式時的(de)理論(lun)諧(xie)振腔距離應為(wei)(wei)(wei)33.5875mm，與試(shi)驗(yan)值(zhi)誤差約(yue)為(wei)(wei)(wei)4.205%。

　　圖2：左邊為(wei)八層懸浮試驗(yan)(yan)，右邊為(wei)九層懸浮試驗(yan)(yan)

　　調整諧振腔距(ju)離(li)(li)h為(wei)39.5mm時，可實現(xian)聚苯乙烯小(xiao)(xiao)球(qiu)的九(jiu)層懸(xuan)浮模式(shi)，如圖(tu)右(you)邊所示。相(xiang)對(dui)于八層懸(xuan)浮，小(xiao)(xiao)球(qiu)徑向位(wei)移增(zeng)大明顯增(zeng)大，不斷在中軸線(xian)位(wei)置上左右(you)搖擺、受微(wei)小(xiao)(xiao)擾(rao)動后(hou)很難(nan)回復到穩定懸(xuan)浮點，最(zui)后(hou)脫離(li)(li)聲場。這是由于隨著諧振腔距(ju)離(li)(li)的不斷增(zeng)加，聲場能(neng)量損(sun)耗增(zeng)大，小(xiao)(xiao)球(qiu)在聲場中受到的懸(xuan)浮力(li)減小(xiao)(xiao)、懸(xuan)浮穩定性(xing)降低。

　　電壓放(fang)大器推薦：ATA-2022B

　　圖：指標參數

　　帶寬(kuan)：（-3dB）DC~1MHz

　　電壓：200Vp-p（±100Vp）

　　電(dian)流：500mAp

　　功率：50Wp

　　壓擺率(lv)：≥445V/us

　　應(ying)用(yong)：超(chao)聲(sheng)測試、無(wu)損檢測、驅動壓電陶(tao)瓷、介電電泳細胞分(fen)選、超(chao)聲(sheng)霧化(hua)、超(chao)聲(sheng)聚焦

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