圖1：振動(dong)平(ping)臺樣機

　　實驗名稱：高頻電壓放大器三維超聲橢圓振動平臺的測試應用

　　研(yan)究方(fang)向(xiang)：三維超聲橢(tuo)圓

　　測(ce)試設備：ATA-2082高壓放大器、壓(ya)電(dian)陶瓷片(pian)、壓(ya)電(dian)疊(die)堆、電(dian)容傳感器探頭、測振儀(yi)、數據(ju)采(cai)集(ji)卡

　　實(shi)驗內容：以共振(zhen)(zhen)(zhen)頻(pin)率(lv)為約束條(tiao)件設計了非共振(zhen)(zhen)(zhen)型(xing)三維橢圓(yuan)振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)輔助(zhu)加(jia)工平(ping)臺(tai)(tai)，實(shi)現了頻(pin)率(lv)、振(zhen)(zhen)(zhen)幅(fu)、相等振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)參(can)數的(de)可調性(xing)。以工作行(xing)程為目標的(de)位移放(fang)大(da)機構(gou)設計，基(ji)于該位移放(fang)大(da)機構(gou)，設計出大(da)行(xing)程解耦微定位平(ping)臺(tai)(tai)，運(yun)用理(li)論建(jian)模與數值仿真的(de)方法分析微定位平(ping)臺(tai)(tai)的(de)靜動(dong)態(tai)特性(xing)，最終通過性(xing)能測試驗證(zheng)所設計的(de)振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)平(ping)臺(tai)(tai)和微定位平(ping)臺(tai)(tai)的(de)定位精度。

圖：振動(dong)平(ping)臺性能測試設置

　　實驗(yan)過程：

　　振(zhen)(zhen)動平臺(tai)樣機(ji)如圖1所(suo)示，樣機(ji)柔性機(ji)構部(bu)分(fen)采用(yong)電火(huo)花線切割慢走絲制造而(er)成。振(zhen)(zhen)動平臺(tai)性能測試(shi)設置和系統示意(yi)圖分(fen)別如圖所(suo)示，振(zhen)(zhen)動平臺(tai)x、y、z三個方向分別采用1個單層壓電陶瓷片進行驅動。利用雙通道電壓放大器提供陶瓷片驅動所需的高頻電壓，放大器可產生的電壓范圍為-400V~400V，最大輸出頻率為150kHz(-3dB)。

圖：振動平臺性能測試系統(tong)示意圖

　　利用測(ce)振儀來檢(jian)測(ce)振動(dong)平臺(tai)的振動(dong)信號，分(fen)別在(zai)振動(dong)平臺(tai)進行(xing)一維、二維振動(dong)時，采集裝置的輸出(chu)位移。其中(zhong)測(ce)振的最大(da)測(ce)量頻率可(ke)達(da)2.5MHz，位移分(fen)辨率精度可(ke)達(da)50fm。通過(guo)數(shu)據采集卡收集測(ce)振儀輸出(chu)的電壓(ya)信號，采樣率可(ke)達(da)到(dao)1.25MS/s。

　　首先由信號發生器產生從500Hz～50kHz的頻率變化的正弦信號，然后通過ATA-2082電壓放大器施加到壓電陶瓷片上，其次采用數據采集卡采集壓電陶瓷片驅動軸的輸出位移情況，最后基于MATLAB軟件對輸出位移情況施行傅里葉變換，即可獲得該壓電陶瓷片驅動軸的共振頻率曲線。

　　實驗結果：

圖：實驗測試結果

　　測(ce)試結果如圖所示，x/y/z軸的(de)一階固(gu)有(you)(you)頻(pin)率分別約為33.69kHz、33.75kHz和34.09kHz，均(jun)小于(yu)理(li)論計(ji)算和有(you)(you)限元仿真(zhen)結果(guo)。主(zhu)要(yao)原因是三維橢圓(yuan)振(zhen)動(dong)(dong)加(jia)工平(ping)臺上附加(jia)了(le)墊片（鋁板）質(zhi)量(liang)(liang)，導致振(zhen)動(dong)(dong)平(ping)臺的(de)等效質(zhi)量(liang)(liang)增加(jia)；其次(ci)振(zhen)動(dong)(dong)平(ping)臺在整(zheng)體裝配(pei)會由于(yu)整(zheng)體質(zhi)量(liang)(liang)的(de)增加(jia)，其頻(pin)率會有(you)(you)所降(jiang)低。不(bu)過所測量(liang)(liang)的(de)振(zhen)動(dong)(dong)平(ping)臺各個軸的(de)固(gu)有(you)(you)頻(pin)率相(xiang)對于(yu)實際要(yao)求的(de)工作頻(pin)率仍有(you)(you)較(jiao)大距離，可以滿足(zu)加(jia)工的(de)需求。

　　安(an)泰(tai)ATA-2082功率放大器的指標參數：

　　本文實驗(yan)素(su)材由(you)西安(an)安(an)泰電子整理發布，西安(an)安(an)泰電子是(shi)專業從事功率放大器、高壓放大器、功率信號源、前置微小信號放大器、高精度電壓源、高精度電流源、功率放大器模塊等電子測量儀器研發、生產和銷售的高科技企業。公司致力于功率(lv)放大器(qi)、計量校(xiao)準產品(pin)(pin)等產品(pin)(pin)為核心的(de)(de)相關(guan)行業(ye)測試(shi)(shi)解決方案的(de)(de)研究，為用戶(hu)提供具有(you)競爭力的(de)(de)測試(shi)(shi)方案，Aigtek已經成為在業(ye)界(jie)擁有(you)廣泛產品(pin)(pin)線，且具有(you)相當(dang)規模的(de)(de)儀器(qi)設備供應(ying)商，樣(yang)機(ji)都(dou)支持(chi)免費(fei)試(shi)(shi)用。如(ru)想了解更(geng)多實驗方案，請持(chi)續關(guan)注(zhu)安泰電子(zi)官網hkdyw.cn或撥打(da)029-88865020。