實驗名稱:

功率放大器在橢圓超聲輔助機械拋光研究中的應用

測試設備:

壓電陶瓷、電極材料Ag、功率放大器、頻率特性分析儀等。

實驗內容:

通過在一大塊壓電陶瓷上分割電極，實際上起到四片壓電陶瓷并列排放的效果，電極的材料為Ag，功率放大器驅動壓電陶瓷通過鍍膜的方法鍍在壓電陶瓷表面，壓電陶瓷和304不銹鋼基體通過環(huán)氧樹脂膠粘接，實現(xiàn)振動的傳遞。

實驗過程:

諧振特性分析所用的電路圖如圖所示，頻率特性分析儀提供掃頻的輸出信號，并可以測量壓電陶瓷振子兩端的電壓和通過壓電陶瓷振子的電流，功率放大器（ATA-4052)將輸入信號放大后加到振子電路中，壓電陶瓷振子串聯(lián)一歐姆標準電阻。掃頻范圍為20k—30kHz。其中當只有間隔的兩個電極通電時，振子的B4模態(tài)被激勵，當四個電極同時通電時，振子的L1模態(tài)被激勵。

實驗結果:

01

從圖中可以看出，振子B4模態(tài)的諧振頻率為24.10kHz，反諧振頻率為24.22kHz，L1模態(tài)的諧振頻率為24.01kHz，反諧振頻率為24.24kHz。兩種振動模式的諧振頻率之間的差異約為0.09kHz，在使用該超聲振子時這種程度的誤差在允許范圍內。此外，由于兩個振蕩模式之間的共振頻率差較小，因此對于縱向和彎曲振動都可以在同一頻率下獲得最大振幅，此時合成的橢圓振動的振幅將是最大的。

L1模態(tài)的阻抗特性曲線

B4模態(tài)的阻抗特性曲線

02

振子在24.22kHz的頻率下激勵時會產(chǎn)最優(yōu)的超聲橢圓軌跡。

L1模態(tài)和B4模態(tài)的阻抗特性對比

實驗中使用到的ATA-4052 功率放大器指標參數(shù)：

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