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Aigtek功率放大器驅(qū)動(dòng)交變電磁線(xiàn)圈的方法設(shè)計(jì)

時(shí)間:2020/1/2閱讀:338
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功率放大器作為信號(hào)源與激勵(lì)元件(例如:超聲換能器、電磁線(xiàn)圈等)之間放大信號(hào)波的介質(zhì),在科學(xué)研究中,可以自定義信號(hào)發(fā)生參數(shù)通過(guò)功率放大器驅(qū)動(dòng)元件工作,具有可調(diào)范圍廣、穩(wěn)定性高的優(yōu)點(diǎn),節(jié)省了實(shí)驗(yàn)室自制電路的時(shí)間成本,提高實(shí)驗(yàn)效率,從而深受廣大科研人員的青睞。

本實(shí)驗(yàn)使用ATA-3090功率放大器作為信號(hào)發(fā)生器與電磁線(xiàn)圈之間的橋連裝置,將信號(hào)發(fā)生器發(fā)出的信號(hào)放大后驅(qū)動(dòng)電磁線(xiàn)圈產(chǎn)生相應(yīng)的磁場(chǎng)。該套系統(tǒng)設(shè)計(jì)將用于探究電磁場(chǎng)對(duì)生物體的影響,巧妙避開(kāi)軟硬件設(shè)計(jì)帶來(lái)的繁雜事項(xiàng),從而有效提高實(shí)驗(yàn)探索進(jìn)度。

交變電磁線(xiàn)圈的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)如圖1所示,主要由信號(hào)發(fā)生器、功率放大器(Aigtek;ATA-3090,圖2所示)以及電磁線(xiàn)圈組成。信號(hào)發(fā)生器設(shè)置電磁線(xiàn)圈的發(fā)射參數(shù),例如電壓、電流以及頻率。輸出到功率放大器進(jìn)行信號(hào)的放大,傳輸給電磁線(xiàn)圈以產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng),電磁線(xiàn)圈由漆包銅絲線(xiàn)圈構(gòu)成,線(xiàn)圈的直徑以及匝數(shù)可根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)樣本選擇。

 

圖1  交變電磁線(xiàn)圈的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)圖:1為信號(hào)發(fā)生器;2為功率放大器;3為電磁線(xiàn)圈。

線(xiàn)圈定制出之后,使用信號(hào)發(fā)生器設(shè)置磁場(chǎng)發(fā)射參數(shù),經(jīng)過(guò)功率放大器放大輸出,驅(qū)動(dòng)電磁線(xiàn)圈產(chǎn)生磁場(chǎng)。電磁激勵(lì)系統(tǒng)實(shí)物如圖3所示。 

 

圖3  交變電磁線(xiàn)圈的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)物圖

測(cè)試結(jié)果:

設(shè)置信號(hào)發(fā)生器參數(shù)為50 kHz、3 Vp-p的正弦波輸出,設(shè)置功率放大器放大倍數(shù)25倍。使用高斯計(jì)測(cè)試電磁線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度。測(cè)試結(jié)果發(fā)現(xiàn):電磁場(chǎng)頻率與設(shè)置值一致為50 kHz(若改變信號(hào)發(fā)生器輸出頻率值,電磁場(chǎng)頻率也隨之改變),使用示波器觀察電磁場(chǎng)的波形,發(fā)現(xiàn)信號(hào)波形很圓滑,無(wú)失真。說(shuō)明該系統(tǒng)設(shè)計(jì)可行。

在26℃環(huán)境中,將系統(tǒng)開(kāi)機(jī)運(yùn)行測(cè)試,連續(xù)運(yùn)行72 h后,系統(tǒng)仍然正常運(yùn)轉(zhuǎn),磁場(chǎng)強(qiáng)度及頻率信號(hào)沒(méi)有發(fā)生漂移,證明該系統(tǒng)相對(duì)較為穩(wěn)定。

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