常見(jian)的阻(zu)抗(kang)器件(jian)多(duo)為非線性，如金屬(shu)氧(yang)化物(wu)和金屬(shu)鉑等電阻(zu)器件(jian)的阻(zu)抗(kang)--溫度(du)曲線便是典型的非線性(xing)(xing)曲線。超聲波電(dian)機的壓(ya)電(dian)陶瓷(ci)定子的阻抗(kang)特性(xing)(xing)，其工作(zuo)電(dian)壓(ya)一般在100V峰(feng)峰(feng)值以上，且阻抗(kang)模(mo)值存在諧(xie)振點和反諧(xie)振點，諧(xie)振點處(chu)阻抗(kang)最(zui)小(xiao)，反諧(xie)振點處(chu)阻抗(kang)最(zui)大(da)(da)，本文(wen)利用(yong)基(ji)(ji)本的大(da)(da)電(dian)阻并聯及(ji)小(xiao)電(dian)阻串聯式電(dian)壓(ya)電(dian)流表原理，基(ji)(ji)于LabVIEW程序(xu)和(he)配(pei)套的NIPXI模塊化儀器(qi)設計測試系統，對壓(ya)電(dian)陶瓷定(ding)子進行了不同激勵(li)電(dian)壓(ya)幅值下的(de)掃頻阻(zu)抗(kang)測定(ding)，分析了其諧振點和反(fan)諧振點頻率，以及(ji)不同激勵(li)電(dian)壓(ya)幅值下的(de)圖(tu)像偏(pian)移。

基于LabVIEW的工(gong)作電壓(ya)下(xia)壓(ya)電陶瓷阻抗測試(shi)，測試系統如(ru)下：

實驗過程(cheng)：

測試系(xi)統主要(yao)由LabVIEW程序，模塊化儀器信號發生器、功率放大器，調理分壓電路和模塊化儀器數據采集卡組成。首先計算機程序控制信號發生器掃頻的起止頻率、電壓幅值等，再由功率放大器將電壓按照指定的比例放大至所需的電壓幅值，加到待測阻抗上，再由調理分壓電路將電壓和電流線性放大或縮小至采集卡的量程以內，由數據采集卡采集電壓電流等數據，并再LabVIEW內部處理數據。

測試結果：

(1)寬帶放大器對壓電陶瓷定子進行不同電壓幅值的單相激勵源測試，在20V下測定得到的阻抗模值和阻抗角隨頻率變化的圖像：

(2)利(li)用本系統對較高(gao)工作(zuo)電壓120V峰(feng)(feng)峰(feng)(feng)值下的壓電陶瓷進行阻抗測定：

從測定圖像可看出，在20V和(he)120V工作電壓(ya)下，阻(zu)抗(kang)模值(zhi)圖像(xiang)均(jun)反(fan)映出(chu)諧(xie)振(zhen)(zhen)(zhen)點(dian)和(he)反(fan)諧(xie)振(zhen)(zhen)(zhen)點(dian)，諧(xie)振(zhen)(zhen)(zhen)點(dian)處阻(zu)抗(kang)模值(zhi)最小，反(fan)諧(xie)振(zhen)(zhen)(zhen)點(dian)處最大。阻(zu)抗(kang)角在諧(xie)振(zhen)(zhen)(zhen)頻(pin)(pin)率(lv)和(he)反(fan)諧(xie)振(zhen)(zhen)(zhen)頻(pin)(pin)率(lv)之間產生了跳變，其(qi)余(yu)頻(pin)(pin)段始終處于-90°左右。

比(bi)較不(bu)同電(dian)(dian)壓(ya)的(de)測定圖像可以發現，高(gao)電(dian)(dian)壓(ya)下阻抗特性曲線(xian)略(lve)微有(you)所偏移，諧振點(dian)的(de)頻率略(lve)微有(you)所左移，從20V時的(de)(de)77.7KHz，偏移到了120V時的(de)(de)77.2KHz左右(you)，這說明，壓(ya)電陶(tao)瓷在不(bu)同電壓(ya)激勵情(qing)況下，諧振(zhen)(zhen)(zhen)點的(de)(de)頻率(lv)會發(fa)生偏移，隨著電壓(ya)逐漸升高(gao)諧振(zhen)(zhen)(zhen)頻率(lv)點回逐漸下降，意味著正常(chang)工作電壓(ya)阻抗(kang)(kang)特性(xing)(xing)測試的(de)(de)結果會更加準確(que)；無(wu)論電壓(ya)幅值(zhi)如何(he)，阻抗(kang)(kang)角峰值(zhi)均在50°~60°左右(you)。根據電路(lu)基(ji)本(ben)定理可知，在諧振(zhen)(zhen)(zhen)頻率(lv)和反諧振(zhen)(zhen)(zhen)頻率(lv)之間，壓(ya)電陶(tao)瓷為阻容或阻感特性(xing)(xing)，對外界(jie)做機械有(you)功(gong)，其他頻率(lv)段始終為-90°的(de)(de)純容性(xing)(xing)特性(xing)(xing)，不(bu)對外做功(gong)。

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