功率放大器的應用場景十分廣泛，從超聲聲學、水聲測試到生物醫療、材料測試，它都在實驗系統中起到了重要作用，除了上述領域，功率放大器在壓電陶瓷驅動中應用更加廣泛，當然，我們除了功率放大器，還需要其他測試儀器儀表配合，才能更好地幫助實驗進行。本期Aigtek安泰電子將要給大家分享的就是，功率放大器+振動測振儀，在壓電陶瓷振動幅度頻率監測中的應用，我們接著往下看吧~

在之前的內容中，我們給大家有介紹功率放大器驅動壓電陶瓷，換能器震動等實驗，可是壓電陶瓷的振動幅度和頻率如何來進行監測呢？今天給大家介紹的就是一套可以實時監測壓電陶瓷振動幅度和頻率的系統。

首先，壓電陶瓷的振動頻率是怎樣的？

壓電陶瓷是一種特殊的陶瓷材料，它具有壓電效應，即當施加壓力或電場時會產生機械振動或電荷分離。壓電陶瓷的振動頻率取快于其物理性質和結構在振動頻率方面，壓電陶瓷的特性主要由兩個因素決定:壓電常數&機械諧振頻率

壓電常數

描述壓電體的力學量和電學量之間的線性響應關系的比例常數稱為壓電常數。壓電常數是壓電體所特有的一組參數，是三階張量，它反映了壓電體的力學性質與介電性質之間的耦合關系。

諧振頻率

諧振頻率是指某個系統在受到周期性外力作用時達到最大振幅所對應的頻率。在壓電陶瓷片中，諧振頻率通常指其固有模式下的共振頻率。

壓電陶瓷的振動頻率通常在幾赫茲到數百千赫茲之間。具體的振動頻率取決于材料的類型、尺寸和形狀。一些常見的壓電陶瓷材料，如PZT陶瓷，其機械諧振頻率可以在數千赫茲到幾十千赫茲范圍內。

需要注意的是，振動頻率還可以通過改變外部條件來調節。例如，施加不同的電場或機械應力，可以改變壓電陶瓷的振動頻率。此外，設計和制造過程中的參數選擇也可以影響振動頻率的范圍和特性。

系統主要由4大部分組成：

1、信號發生器：用來提供激勵信號

2、功率放大器：用來放大激勵信號，驅動壓電陶瓷高效率振動。

3、示波器：監測負載兩端電信號。

4、振動測試儀：用來實時監測壓電陶瓷振動幅值頻率等數據。由探頭，支架，軟件硬件等構成。

5、負載：壓電陶瓷、換能器等。

接下來，我們來進行演示實驗。準備負載、連接系統、測試前準備微調。

大家可以看到我們的系統已經準備就緒，接下來就可以開始測試了。我們設置驅動頻率5Khz，電壓1Vpp，放大50倍，輸出。

此時我們可以聽到壓電陶瓷已經開始振動，我們振動測試儀軟件設置參數，就可以看到此時壓電陶瓷振動頻率為4.5kHz，振動幅值為31.9554mm/s，速度為1.13μm。該系統測試精度最高可達1pm。

本次實驗所用到的功率放大器為：

西安安泰電子是專業從事功率放大器、高壓放大器、功率信號源、前置微小信號放大器、高精度電壓源、高精度電流源等電子測量儀器研發、生產和銷售的高科技企業，為用戶提供具有競爭力的測試方案。Aigtek已經成為在業界擁有廣泛產品線，且具有相當規模的儀器設備供應商，樣機都支持免費試用。功率放大器www.aigtek.com

審核編輯 黃宇