應用案例

【概述】

2025年中國石油大學研究團隊發布論文《利用d24壓電片在窄板波導中激勵單一模式的水平剪切(0,1)導波》；研究中使用Aigtek安泰ATA-1372A寬帶功率放大器，搭建d24壓電片研究實驗系統。本研究提出一種基于頻散特性的激勵參數選取方法，利用面剪切（d24）壓電陶瓷晶片實現單模SH(0,1)波激勵。首先，采用弗洛凱周期邊界條件法對窄板波導中的SH波進行頻散分析，對比窄板波導與無限寬平板的頻散曲線以評估二者差異。結果表明：在窄板波導中，SH波的截止頻率隨板寬增大而降低，但與板厚無關；這與無限寬平板中截止頻率隨板厚變化的規律截然不同。

實驗名稱：使用d24型壓電片在有限寬平板中激勵單一SH(0,1)模態

研究方向：超聲導波

實驗內容：本研究聚焦于剪切水平導波（SH波）在有限寬平板（NPW）中的傳播特性，特別是SH(0,1)模態的純凈激勵問題。通過設計d24型PZT換能器，探索其長度（Lp）對SH(0,1)模態激勵效果的影響，結合仿真與實驗，評估其在高溫壁厚監測等應用中的可行性。

測試設備：Aigtek的ATA-1372A功率放大器；任意波形發生器；換能器；傳感器與數據采集器等。

實驗過程：

圖：實驗測試系統示意圖

圖：實驗測試系統實物圖

1、信號生成與放大：由HS5產生Hanning窗調制的三周期640kHz正弦波，經AigtekATA-1372A功率放大器放大至40V峰峰值后驅動d24PZT換能器；

2、信號激勵與接收：換能器激發SH(0,1)模態導波，導波經NPW傳播至接收傳感器；

3、數據采集與分析：接收信號由HS5采集并導入終端進行頻譜分析、到達時間提取和SNR計算；

4、變量控制實驗：更換不同長度Lp（6,12,18,24,30,36mm）的換能器，重復實驗以評估其對激勵效果的影響。

實驗結果：

 

圖：實驗結果

1、所有d24PZT換能器均成功激發SH(0,1)模態導波；

2、Lp為18mm至24mm時，接收信號的幅值與信噪比（SNR）達到峰值；

3、SNR隨Lp變化的實驗曲線趨勢與仿真結果高度一致，驗證了仿真分析的可靠性。

安泰放大器在此應用中的產品優勢：

1.寬頻帶與高頻響應——精準覆蓋640kHz工作頻率，確保脈沖信號無衰減放大

2.低失真與高線性度——保障單一模態純凈激勵，避免雜散模態干擾

3.輸出穩定與增益精細可調——支持不同Lp換能器的重復實驗，保證數據可對比性

【文獻】利用d24壓電片在窄板波導中激勵單一模式的水平剪切(0,1)導波

【推薦產品】：ATA-1372A寬帶功率放大器

圖：ATA-1372A寬帶放大器指標參數

本文實驗素材由西安安泰電子整理發布。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。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試儀器研發、生產和銷售的高科技企業。如想了解更多功率放大器等產品，請持續關注安泰電子官網www.dzbanwu.cn或撥打029-88865020。

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