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Aigtek功率放大器驅動交變電磁線圈的方法設計

時間:2020/1/2閱讀:342
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功率放大器作為信號源與激勵元件(例如:超聲換能器、電磁線圈等)之間放大信號波的介質,在科學研究中,可以自定義信號發(fā)生參數通過功率放大器驅動元件工作,具有可調范圍廣、穩(wěn)定性高的優(yōu)點,節(jié)省了實驗室自制電路的時間成本,提高實驗效率,從而深受廣大科研人員的青睞。

本實驗使用ATA-3090功率放大器作為信號發(fā)生器與電磁線圈之間的橋連裝置,將信號發(fā)生器發(fā)出的信號放大后驅動電磁線圈產生相應的磁場。該套系統(tǒng)設計將用于探究電磁場對生物體的影響,巧妙避開軟硬件設計帶來的繁雜事項,從而有效提高實驗探索進度。

交變電磁線圈的驅動系統(tǒng)如圖1所示,主要由信號發(fā)生器、功率放大器(Aigtek;ATA-3090,圖2所示)以及電磁線圈組成。信號發(fā)生器設置電磁線圈的發(fā)射參數,例如電壓、電流以及頻率。輸出到功率放大器進行信號的放大,傳輸給電磁線圈以產生相對應的磁場,電磁線圈由漆包銅絲線圈構成,線圈的直徑以及匝數可根據具體實驗樣本選擇。

 

圖1  交變電磁線圈的驅動系統(tǒng)圖:1為信號發(fā)生器;2為功率放大器;3為電磁線圈。

線圈定制出之后,使用信號發(fā)生器設置磁場發(fā)射參數,經過功率放大器放大輸出,驅動電磁線圈產生磁場。電磁激勵系統(tǒng)實物如圖3所示。 

 

圖3  交變電磁線圈的驅動系統(tǒng)實物圖

測試結果:

設置信號發(fā)生器參數為50 kHz、3 Vp-p的正弦波輸出,設置功率放大器放大倍數25倍。使用高斯計測試電磁線圈產生的磁場強度。測試結果發(fā)現:電磁場頻率與設置值一致為50 kHz(若改變信號發(fā)生器輸出頻率值,電磁場頻率也隨之改變),使用示波器觀察電磁場的波形,發(fā)現信號波形很圓滑,無失真。說明該系統(tǒng)設計可行。

在26℃環(huán)境中,將系統(tǒng)開機運行測試,連續(xù)運行72 h后,系統(tǒng)仍然正常運轉,磁場強度及頻率信號沒有發(fā)生漂移,證明該系統(tǒng)相對較為穩(wěn)定。

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