功率放大器基于LabVIEW的工作電壓下壓電陶瓷阻抗測試

實驗名稱：功率放大器基于LabVIEW的工作電壓下壓電陶瓷阻抗測試

實驗設備：LabVIEW程序，信號發生器，功率放大器ATA-4052，數據采集卡。

實驗內容：

本文利用最基本的大電阻并聯及小電阻串聯式電壓電流表原理,基于LabVIEW程序和配套的NIPXI模塊化儀器設計測試系統，對壓電陶瓷定子進行了不同激勵電壓幅值下的掃頻阻抗測定，分析了其諧振點和反諧振點頻率，以及不同激勵電壓幅值下的圖像偏移。

實驗過程：

1.測試系統的搭建

測試器的基本構成

      由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ATA-4052將電壓按照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，并在LabVIEW內部處理數據。

2.調理分壓電路

        由于數據采集卡的采集電壓和電流范圍有限，無法測量過大的電流或電壓，因此壓電陶瓷處于工作電壓條件下時，需要利用外部電路進行分壓處理。

外部調理分壓電路的設計

3.調理分壓電路的誤差驗證

實驗結果：

      從測定圖像中可以看出，在20V低電壓和較高的120V工作電壓下，阻抗模值圖像均反映出了諧振點和反諧振點，諧振點處阻抗模值最小，反諧振點處最大。阻抗角在諧振頻率和反諧振頻率之間產生了跳變，其余頻段始終處于-90°左右。

     根據電路基本定理可知，在諧振頻率和反諧振頻率之間，壓電陶瓷為阻容或阻感特性，對外界做機械有功，其他頻率段時始終為–90°的純容性特性，不對外做功。