實驗名稱：功率放大器在柔順閥壓(ya)電泵的流(liu)量(liang)測(ce)試的應用

　　研究方向：電子學

　　測試(shi)目的(de)(de)：柔順閥壓電(dian)(dian)泵所(suo)用的(de)(de)壓電(dian)(dian)振(zhen)子(zi)的(de)(de)振(zhen)幅變(bian)(bian)化(hua)(hua)，根據理論分(fen)析，振(zhen)幅發生(sheng)變(bian)(bian)化(hua)(hua)必然導致泵腔容(rong)積(ji)也(ye)發生(sheng)變(bian)(bian)化(hua)(hua)，并(bing)且振(zhen)幅和(he)容(rong)積(ji)變(bian)(bian)化(hua)(hua)量的(de)(de)關系(xi)呈(cheng)正相關。同時，泵腔的(de)(de)容(rong)積(ji)變(bian)(bian)化(hua)(hua)量的(de)(de)改(gai)(gai)變(bian)(bian)也(ye)會使泵的(de)(de)輸(shu)出流量發生(sheng)改(gai)(gai)變(bian)(bian)，所(suo)以流量特性對于壓電(dian)(dian)泵也(ye)是(shi)一個重要指標，研究(jiu)壓電(dian)(dian)泵的(de)(de)最(zui)佳驅動。

　　測(ce)試(shi)設備：信號(hao)發生器、ATA-308功(gong)率放(fang)大器、監測(ce)輸入(ru)信(xin)號的示波器(qi)、柔順閥壓(ya)電(dian)泵樣機、盛(sheng)裝流體(ti)的燒杯、測(ce)量質量的電(dian)子天平。

　　實(shi)驗過(guo)程：用針筒往硅(gui)膠管和樣泵(beng)注滿水，排出內部空氣(qi);如果泵腔、流道(dao)或硅膠管內(nei)有氣泡難(nan)以排出，那(nei)么可以先用(yong)酒精清洗內(nei)部再注水。實驗時，為了(le)降低虹吸效(xiao)應帶的(de)(de)影響，選擇大(da)直(zhi)徑的(de)(de)燒(shao)杯(bei)，并(bing)且盡量控制(zhi)兩個燒(shao)杯(bei)內(nei)的(de)(de)液體水平面在同一高度。此(ci)外，盡量縮短測試時間，以減小(xiao)實驗的(de)(de)帶來不必要的(de)(de)誤差。

　　實驗(yan)結果：實驗中樣泵的流量-電壓-頻率的關系。在電壓為40V、60V、80V和100V時，最大流量分別為22.03mL/min55.78mL/min89.02mL/min和119.61mL/min。這些峰值都在頻率為25Hz時出現。圖1可以看出，在不同電壓下，流量隨頻率的變化曲線呈現了相似的規律。一方面，在10~25Hz的頻率范圍內，頻率與流量的關系幾乎呈正相關，流量隨頻率的提高而變大。另一方面，在25~40Hz范圍內，伴隨著頻率的提高，流量逐漸變小。頻率在10~40Hz的范圍內，流量先上升后下降的主要原因是壓電振子的振幅也隨頻率而變化。在所選擇的輸入信號中，電壓為100V且頻率為25Hz時，流量最大。電壓低于60V且頻率低于15Hz時，流量幾乎都小于5mL/min。從圖2可以看出，不管頻率是20Hz、25Hz還是30Hz，電壓越大，流量也越大。總而言之，在40~100V之間的輸入電壓中，電壓與泵送流量的關系幾乎是正相關的。流量隨著電壓增加而增大，而且流量隨頻率變化的總體趨勢與振幅變化趨勢基本一致。

                          圖1：不同電壓下的流量-頻率特性                                      圖2：不同電壓下的流量-電壓特性                                                      

　　安泰ATA-308功率放大器的指標參數：

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