實驗名稱:功率(lv)放大器在(zai)納米晶(jing)軟磁(ci)材料高(gao)頻磁(ci)特性(損耗、磁(ci)滯(zhi)回(hui)線(xian)、磁(ci)致伸縮)測量中的應用
實驗內容:利用放(fang)大器對(dui)信(xin)號發生(sheng)器產生(sheng)的(de)正弦波(bo)、三角(jiao)波(bo)、對(dui)稱(cheng)矩形(xing)(xing)波(bo)與(yu)不對(dui)稱(cheng)矩形(xing)(xing)波(bo)等電壓波(bo)信(xin)號幅值進行調整放(fang)大,使納米晶磁(ci)(ci)環(huan)內部磁(ci)(ci)通密(mi)度達到預期幅值,測量不同磁(ci)(ci)通密(mi)度、激(ji)勵頻率、激(ji)勵波(bo)形(xing)(xing)下納米晶磁(ci)(ci)環(huan)的(de)振動與(yu)磁(ci)(ci)化特性。
研究方向:磁(ci)性材料磁(ci)特性及(ji)測量技術
測試設備:AFG1062信(xin)號發(fa)生器(qi)(qi)、ATA-3040功(gong)率放大器(qi)(qi)、TPP0201電壓(ya)探頭、TBS1152B示波器(qi)(qi)、SRS6050高頻電流(liu)探頭、1A2100型加速(su)度(du)傳(chuan)感器(qi)(qi)
實驗過程:
激勵源(yuan)由信(xin)(xin)號發(fa)生(sheng)器(qi)(qi)產(chan)(chan)生(sheng),通(tong)過ArbExpressApplication軟(ruan)件可(ke)編譯生(sheng)成不同形狀波形的(de)(de)(de)信(xin)(xin)號;經(jing)(jing)功率(lv)放大器(qi)(qi)(ATA-3040)連(lian)接(jie)至(zhi)匝數比為(wei)(wei)1:1的(de)(de)(de)變壓(ya)器(qi)(qi),此處連(lian)接(jie)變壓(ya)器(qi)(qi)是(shi)為(wei)(wei)了濾除直(zhi)流信(xin)(xin)號防止發(fa)生(sheng)直(zhi)流偏磁(ci)(ci)(ci),避免其對測(ce)量(liang)結果產(chan)(chan)生(sheng)影響;變壓(ya)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)副邊(bian)連(lian)接(jie)到(dao)被(bei)測(ce)磁(ci)(ci)(ci)環(huan),其感應電壓(ya)可(ke)由示(shi)波器(qi)(qi)獲得(de),而激勵電流可(ke)由高頻(pin)電流探(tan)頭(tou)測(ce)量(liang)得(de)到(dao)。記錄i1(t)、u2(t)的(de)(de)(de)數據(ju),經(jing)(jing)過換算得(de)到(dao)磁(ci)(ci)(ci)場強度H(t)與磁(ci)(ci)(ci)通(tong)密度B(t)。磁(ci)(ci)(ci)環(huan)的(de)(de)(de)振動特性(xing)可(ke)由吸附于磁(ci)(ci)(ci)環(huan)表面的(de)(de)(de)1A2100型加(jia)速度傳感器(qi)(qi)測(ce)量(liang),其靈(ling)敏度與測(ce)量(liang)范(fan)圍分別為(wei)(wei)100mV/g與±50g。由于實驗測(ce)量(liang)得(de)到(dao)的(de)(de)(de)振動信(xin)(xin)號不可(ke)直(zhi)接(jie)讀取,需要經(jing)(jing)過調理器(qi)(qi)將其轉換為(wei)(wei)電壓(ya)信(xin)(xin)號顯示(shi)至(zhi)示(shi)波器(qi)(qi),因此最后的(de)(de)(de)振動加(jia)速度大小為(wei)(wei)示(shi)波器(qi)(qi)顯示(shi)的(de)(de)(de)電壓(ya)值除以(yi)靈(ling)敏度。
實驗結果:
在(zai)對(dui)稱矩(ju)形波激勵(li)下,磁滯(zhi)具有對(dui)稱性,且(qie)隨著占空(kong)比的(de)增加,磁滯(zhi)回線(xian)的(de)面積逐漸減小,損耗會逐漸降低。在(zai)不(bu)對(dui)稱矩(ju)形波激勵(li)下,當占空(kong)比為(wei)(wei)0.6和0.8時,磁滯(zhi)回線(xian)具有正的(de)直流磁場疊(die)加;當占空(kong)比為(wei)(wei)0.2和0.4時,磁滯(zhi)回線(xian)具有負的(de)直流磁場疊(die)加。
(2)在(zai)相同(tong)(tong)磁密與不同(tong)(tong)頻率下三角波(bo)的振(zhen)(zhen)動(dong)加(jia)(jia)速(su)(su)度(du)大(da)于正(zheng)弦波(bo),但均(jun)小于對(dui)(dui)稱(cheng)(cheng)與不對(dui)(dui)稱(cheng)(cheng)矩形波(bo)激勵。在(zai)對(dui)(dui)稱(cheng)(cheng)矩形波(bo)激勵下,磁環(huan)的振(zhen)(zhen)動(dong)加(jia)(jia)速(su)(su)度(du)時(shi)(shi)(shi)隨占空比(bi)的增(zeng)大(da)而減小,在(zai)占空比(bi)為(wei)(wei)(wei)0.2時(shi)(shi)(shi)振(zhen)(zhen)動(dong)加(jia)(jia)速(su)(su)度(du)最(zui)(zui)(zui)大(da),在(zai)占空比(bi)為(wei)(wei)(wei)1.0是(shi)振(zhen)(zhen)動(dong)最(zui)(zui)(zui)小;且在(zai)頻率為(wei)(wei)(wei)4000Hz、6000Hz、8000Hz時(shi)(shi)(shi)下振(zhen)(zhen)動(dong)幅值是(shi)較大(da)的。在(zai)不對(dui)(dui)稱(cheng)(cheng)矩形波(bo)激勵下,占空比(bi)為(wei)(wei)(wei)0.2與占空比(bi)為(wei)(wei)(wei)0.8時(shi)(shi)(shi)振(zhen)(zhen)動(dong)加(jia)(jia)速(su)(su)度(du)接近且大(da)于占空比(bi)為(wei)(wei)(wei)0.4與0.6時(shi)(shi)(shi)的振(zhen)(zhen)動(dong)加(jia)(jia)速(su)(su)度(du)。在(zai)頻率為(wei)(wei)(wei)6000Hz與8000Hz時(shi)(shi)(shi),振(zhen)(zhen)動(dong)加(jia)(jia)速(su)(su)度(du)最(zui)(zui)(zui)大(da)。
(3)對(dui)2000Hz與6000Hz正(zheng)弦波(bo)(bo)(bo)、三(san)角(jiao)波(bo)(bo)(bo)、對(dui)稱(cheng)(cheng)/不(bu)對(dui)稱(cheng)(cheng)矩(ju)(ju)(ju)形(xing)波(bo)(bo)(bo)(占空比為0.8)激(ji)勵(li)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)進(jin)行快速傅里葉(xie)變換,獲取到頻(pin)譜(pu)圖(tu)。由電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)的(de)(de)頻(pin)譜(pu)圖(tu)可(ke)以看出,正(zheng)弦波(bo)(bo)(bo)與三(san)角(jiao)波(bo)(bo)(bo)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)信號主(zhu)要為基(ji)頻(pin);矩(ju)(ju)(ju)形(xing)波(bo)(bo)(bo)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)除了(le)基(ji)頻(pin)外(wai),還有許多(duo)的(de)(de)高頻(pin)諧(xie)波(bo)(bo)(bo)激(ji)勵(li),而且不(bu)對(dui)稱(cheng)(cheng)矩(ju)(ju)(ju)形(xing)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)的(de)(de)高頻(pin)諧(xie)波(bo)(bo)(bo)激(ji)勵(li)更(geng)多(duo)。所以受高頻(pin)諧(xie)波(bo)(bo)(bo)激(ji)勵(li)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)的(de)(de)影響,在對(dui)稱(cheng)(cheng)與不(bu)對(dui)稱(cheng)(cheng)矩(ju)(ju)(ju)形(xing)波(bo)(bo)(bo)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)激(ji)勵(li)下,磁環的(de)(de)振動更(geng)加復(fu)雜(za)。
Aigtek安泰功率放大器在本次實驗中發揮的作用(yong):驅動納米晶磁環產生激(ji)磁信號
西安安泰電(dian)子是專業從(cong)事功(gong)(gong)率(lv)放大(da)器(qi)、高(gao)(gao)(gao)壓(ya)放大(da)器(qi)、功(gong)(gong)率(lv)信號源(yuan)、前置微小(xiao)信號放大(da)器(qi)、高(gao)(gao)(gao)精度電(dian)壓(ya)源(yuan)、高(gao)(gao)(gao)精度電(dian)流(liu)源(yuan)等電(dian)子測量儀(yi)器(qi)研發(fa)、生產和銷售(shou)的高(gao)(gao)(gao)科技企業,為(wei)用(yong)戶提供(gong)具有競爭力(li)的測試方案。Aigtek已經成為(wei)在業界擁有廣泛(fan)產品線,且具有相當規模的儀(yi)器(qi)設備(bei)供(gong)應(ying)商,樣(yang)機(ji)都支(zhi)持免費試用(yong)。如想了解更多功(gong)(gong)率(lv)放大(da)器(qi)等產品,請(qing)持續關注(zhu)安泰電(dian)子官網www.aigtek.com或撥打029-88865020。