磁致伸縮無損檢測傳感器用ATA-3090大電流功率放大器的設(shè)計(jì)

一根鐵磁材料棒在外磁場的作用下沿磁力線方向產(chǎn)生伸長或縮短的現(xiàn)象稱為磁致伸縮效應(yīng)。反之，當(dāng)極化了的鐵磁棒發(fā)生形變時(shí)，在棒內(nèi)會(huì)引起磁場強(qiáng)度的變化，這種現(xiàn)象稱為逆磁致伸縮效應(yīng)。利用磁致伸縮效應(yīng)及其逆效應(yīng)，可以對鐵磁材料進(jìn)行無損檢測，這種方法能實(shí)現(xiàn)大范圍非接觸快速檢測，可有效探測被覆蓋或深埋的鋼鐵構(gòu)件，如斜拉橋鋼索的錨頭內(nèi)和支承塔內(nèi)的繩段，起重機(jī)的變幅繩，抽油桿油管、套管以及鋼筋混凝土建筑內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)等。

         其基本原理是，信號發(fā)生器產(chǎn)生信號，經(jīng)功率放大器放大電壓后，由激勵(lì)線圈對鐵磁性構(gòu)件施加瞬間的激勵(lì)磁場，由于磁致伸縮效應(yīng)，激發(fā)構(gòu)件產(chǎn)生機(jī)械波，機(jī)槭波將沿構(gòu)件軸向傳播，如有缺陷信號，機(jī)械波反射回來，再由逆磁致伸縮效應(yīng)接收線圈獲得反射波信號，通過信號分析獲得被測構(gòu)件各處的損傷狀況。磁致伸縮無損檢測傳感器結(jié)構(gòu)見圖1，用合適的功率放大器提供一定的能量驅(qū)動(dòng)激勵(lì)線圈，是實(shí)現(xiàn)基于磁致伸縮效應(yīng)的無損檢測的一個(gè)非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。作者在分析計(jì)算后決定使用頻率為100kHz.電流峰峰值為18A的正極性方波信號驅(qū)動(dòng)激勵(lì)線圈，以期在被測構(gòu)件中激勵(lì)出磁致伸縮效應(yīng)的機(jī)械波。

       由于工作信號的頻率為100kHz,故可采用全晶體管方案。為滿足頻率和輸出電流的要求,設(shè)計(jì)中,采用ATA-3090可放大交、直流信號的功率放大器。大輸出810Wp功率，可以驅(qū)動(dòng)功率型負(fù)載。增益數(shù)控可調(diào)，一鍵保存常用設(shè)置，為您提供了方便簡潔的操作選擇，可與主流的信號發(fā)生器配套使用，實(shí)現(xiàn)信號的完美放大。

以下是ATA-3090功率放大器的具體指標(biāo)參數(shù)：

結(jié)果證明，該功率放大器能達(dá)到基于磁致伸縮效應(yīng)的無損檢測技術(shù)的要求。