無損檢測（NDT）作為一種在不損害或不影響被檢測對象使用性能的前提下，對材料或構件內部缺陷進行檢測的技術，在工業領域至關重要。其中，超聲無損檢測利用高頻聲波在材料中傳播時遇到缺陷或界面會發生反射、折射等特性，來探測材料內部情況。

然而，普通的信號發生器產生的電信號往往電壓低、驅動能力弱，無法直接有效驅動超聲換能器（如壓電陶瓷或磁致伸縮換能器）產生足夠強度的超聲波。這時，高電壓放大器的作用就凸顯出來：它將信號源產生的微弱信號精確放大到數十甚至數百伏特的高壓，為換能器提供足夠的激勵能量。

ATA-2021B高壓放大器簡介

ATA-2021B是一款可放大交、直流信號的單通道高壓放大器。它與信號發生器配套使用，能將輸入的低壓信號無失真地放大，輸出最高200Vp-p（±100Vp）的高壓信號，并提供500mAp的電流輸出能力，足以驅動容性、感性等各類負載。

主要性能特點：

寬帶寬：DC~1MHz，確保高頻信號也能高質量放大。

高精度數控增益：0~60倍可調，結合粗調（1步進）和細調（0.1步進），能快速準確地設定所需電壓。

實時監測與保護：提供電壓和電流監測口，可直連示波器實時監控輸出狀態；內置過流保護裝置，保障設備和人員安全。

ATA-2021B高壓放大器在無損檢測中的典型應用

ATA-2021B高壓放大器在復合材料缺陷檢測、木結構連接損傷識別等領域有應用。

以下是無損檢測領域的典型應用案例：

超磁致伸縮換能器檢測CFRP板孔裂紋缺陷

圖：超磁致伸縮換能器檢測CFRP板孔裂紋缺陷

實驗設備：ATA-2021B高壓放大器、信號源、示波器、超磁致伸縮換能器。

實驗概述：首先通過信號源產生掃頻信號，經ATA-2021B放大后驅動換能器，以確定其最佳工作頻段。隨后在最佳頻段內施加激勵信號，換能器產生高能超聲信號傳入CFRP板。用PZT-5方形貼片傳感器采集傳播后的信號，通過分析信號特征來確定板中孔裂紋缺陷的位置和大小。

關鍵作用：ATA-2021B提供了高精度、高穩定性的高壓激勵信號，確保了超磁致伸縮換能器能產生足夠能量的超聲波，從而實現了對CFRP內部微小缺陷的精確檢測。

壓電傳感技術用于木結構連接損傷識別

圖：ATA-2021B高壓放大器在壓電傳感技術的木連接損傷識別研究中的應用

實驗設備：ATA-2021B功率信號源、筆記本電腦、壓電陶瓷片（PZT）等。

實驗概述：將兩片PZT分別粘貼在木結構的榫卯連接處。一片作為驅動器（PZT1），通過ATA-2021B放大后的信號激勵產生應力波；另一片作為傳感器（PZT2）接收應力波。當木結構連接處出現損傷時，應力波傳播的能量會衰減，PZT2接收到的信號也會相較于健康狀態減弱。通過比較信號能量的變化，即可識別連接處的損傷。

關鍵作用：ATA-2021B為壓電驅動器提供了足夠的功率，確保產生的應力波能有效穿透木結構，從而靈敏地捕捉到由損傷引起的信號變化。

圖：ATA-2021B高壓放大器指標參數

ATA-2021B高壓放大器憑借其高精度、高穩定性、寬頻帶等特點，能夠為各類超聲換能器和傳感元件提供優質的高壓驅動信號，顯著提升了無損檢測的準確性與可靠性。其靈活的輸出調節和實時監測功能，也大大方便了研究人員在不同檢測場景下的使用和系統集成。

高電壓放大器如ATA-2021B，作為連接控制信號與能量轉換器的橋梁，其在無損檢測系統中的地位至關重要。隨著新材料新結構不斷涌現，對無損檢測技術也提出了更高要求，高性能的功率放大器將繼續推動該領域向更精密、更智能的方向發展。

審核編輯 黃宇