實驗名稱:壓電雙晶片動力學特性試驗研究（功率放大器）

研究方向：軸(zhou)向預壓縮雙晶片動力學建模及其應用

實驗內容:

（1）不同軸向力下的靜態撓度實驗：

利用激(ji)光位移傳感器測試(shi)雙晶(jing)片(pian)在(zai)不同電(dian)壓、不同軸向力(li)的(de)最大撓度(du)，測試(shi)其靜態位移輸出(chu)特(te)性。雙晶(jing)片(pian)的(de)靜態特(te)性只與(yu)其剛度(du)特(te)性有關(guan)，包括(kuo)其幾何尺(chi)寸、基(ji)體與(yu)壓電(dian)陶瓷的(de)彈性模(mo)量等。

（2）不同軸向力下的模態實驗：

雙(shuang)(shuang)晶(jing)(jing)片(pian)是靠壓(ya)電(dian)陶瓷(ci)的(de)逆(ni)壓(ya)電(dian)效(xiao)應使其(qi)(qi)發生彎(wan)曲(qu)變形，雙(shuang)(shuang)晶(jing)(jing)片(pian)應用于舵機上要(yao)(yao)求其(qi)(qi)具有(you)較高的(de)帶寬，因(yin)此有(you)必要(yao)(yao)測(ce)試(shi)其(qi)(qi)模(mo)態。雙(shuang)(shuang)晶(jing)(jing)片(pian)的(de)模(mo)態實驗主要(yao)(yao)測(ce)試(shi)其(qi)(qi)一階彎(wan)振頻率(lv)、幅頻特(te)性(xing)(xing)(xing)等。利用激(ji)光測(ce)振儀測(ce)出雙(shuang)(shuang)晶(jing)(jing)片(pian)在不同軸向力下(xia)的(de)幅頻特(te)性(xing)(xing)(xing)曲(qu)線。雙(shuang)(shuang)晶(jing)(jing)片(pian)的(de)模(mo)態屬(shu)(shu)性(xing)(xing)(xing)主要(yao)(yao)與其(qi)(qi)質量屬(shu)(shu)性(xing)(xing)(xing)（包括基體(ti)與壓(ya)電(dian)陶瓷(ci)的(de)密(mi)度）、剛度屬(shu)(shu)性(xing)(xing)(xing)、阻(zu)尼屬(shu)(shu)性(xing)(xing)(xing)（阻(zu)尼比(bi)）等有(you)關(guan)。

（3）不同軸向力下的瞬態特性實驗。

雙晶(jing)(jing)片(pian)的(de)(de)瞬態(tai)特性是(shi)(shi)指其(qi)(qi)在上電(dian)與關斷過程中(zhong)所表現(xian)的(de)(de)特性。響(xiang)應快（毫(hao)秒級(ji)）是(shi)(shi)雙晶(jing)(jing)片(pian)的(de)(de)重(zhong)要(yao)特性之一，雙晶(jing)(jing)片(pian)的(de)(de)響(xiang)應時間是(shi)(shi)其(qi)(qi)重(zhong)要(yao)的(de)(de)性能指標之一。為了分析(xi)軸向(xiang)力(li)對雙晶(jing)(jing)片(pian)響(xiang)應時間的(de)(de)影響(xiang)，有必要(yao)進行壓電(dian)雙晶(jing)(jing)片(pian)的(de)(de)瞬態(tai)試(shi)驗。

測試目的：研究軸向預(yu)壓縮壓電雙(shuang)(shuang)晶(jing)片(pian)的(de)性能，除了理論的(de)方法(fa)外，還(huan)必(bi)須對(dui)雙(shuang)(shuang)晶(jing)片(pian)進行(xing)實驗研究，通過(guo)實驗對(dui)模型進行(xing)驗證。

測試(shi)設備:QDA60-20-0.7型壓電雙晶片、上位機系統、數據采集及保存軟件、任意波形發生器、功率放大器(ATA-2032)

功率放大器型號:ATA-2032高壓放大器

實驗過程:

1、根據壓(ya)電梁(liang)不同(tong)的邊界(jie)條件設計相應的試驗夾具；

2、用夾具將壓電雙(shuang)晶片固(gu)定好(hao)。    

3、將激光位移傳感器調節到適當位置，并將電路連接好；

4、通過試驗測試雙晶片(pian)撓度，并對數據進行處理和分析；

測試結(jie)果:

1、不同電壓(ya)、軸(zhou)向力(li)下懸臂雙晶片最(zui)大撓度實驗結果

2、不同軸向力(li)下懸(xuan)臂雙晶片的幅頻特性

功率放大(da)器(qi)在該實(shi)驗中發揮(hui)的效能: 驅(qu)動壓電(dian)雙(shuang)晶片(pian)，功率放大，電(dian)路匹(pi)配。

您選擇該放(fang)大器的原(yuan)因:對多種功率放大器進行過了解，最終選擇ATA-2032，其性能滿足要求（VPP300V，帶寬500KHz,功率18W），本試驗用到的壓電雙晶片的驅動頻率要求為：0~300Hz，電壓要求為0~100V，同時要保證在低頻下信號不失真，一般的功率放大器很難滿足低頻驅動的要求，在低頻下波形往往會失真，同時價格方面我們也可以接受，因此通過考察我們決定選用該功率放大器。

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