功率放大器基于压电主动传感技术中的应用.pdf

案例 7 功率放大器基于压电主动传感技术中的应用 实验名称：功率放大器基于压电主动传感技术健康监测方法中的应用 研究方向：主动传感技术 实验目的：验证压电陶瓷传感器的时间反演法能够有效地对螺栓球节点连接区的连接状态和受力 状态进行监测。 测试设备：功率放大器ATA-2022H，压电陶瓷，螺栓球，套筒，数据采集卡，电脑等。 实验内容：本实验将利用压电陶瓷传感器，通过模型试验对基于时间反演技术的螺栓球节点连接 区健康状态监测方法进行验，时间反演聚焦信号的峰值只与该信号在结构上传递时所经过的传播路 径的传递函数有关，当螺栓球节点内部螺栓发生损坏或未安装到位 （受损状态）时，相当于传递函 数发生改变，聚焦信号的峰值也会发生改变。 实验过程： 试验过程中，信号经功率放大器放大后对压电陶瓷传感器进行激励，该信号经由螺栓球和套筒 传递到杆件，杆件上的PZT2传感器接收到信号，并传递回数据采集卡，由笔记本工作站使用LabView 进行时间反演处理。随后将时间反演的信号作为激励信号施加在杆件上的的 PZT2传感器，将反转 信号经由杆件、套筒传递到螺栓球上，形成一个有峰值的聚焦信号，最后由中心螺栓球节点上的 PZT1接收聚焦信号,并由笔记本电脑显示处理信号数据。 基于时间反演法试验装置 时间反演分析法信号传递图 实验结果： 无论有噪声还是无噪声干扰，基于时间反演法的螺栓球节点连接区出现了相同的监测结果，说 明该法具有较强的噪声鲁棒性，即抗噪性。在实际工程的安装和使用过程中，不可避免会受到风荷 载、施工荷载、监测试验误差等因素的影响，时间反演良好的抗噪性将保证该方法更好地适用于工 程实际。 无噪声工况与有噪声工况下聚焦信号峰值图 无噪声工况聚焦峰值、有噪声工况聚焦峰值、杆件轴力变化图 ATA-2022H参数指标及外观： 型号 ATA-2022H 通道数 2 输出形式 单端输出 带宽 （-3dB） DC~1MHz 最大输出电压 200Vp-p （±100Vp） 250mAp （DC~50Hz） 最大输出电流 500mAp （＞50Hz） 最大输出功率 50Wp 输出电阻 5Ω/1kΩ (可定制） 输入电阻 50Ω/ 5kΩ