高壓放大器被廣泛的用于MEMS測試，壓電陶瓷驅動(dòng)，換能器驅動(dòng),無(wú)損檢測，微粒分選，超聲波測試等多個(gè)方面，今天帶大家了解高壓放大器在反射式小型光學(xué)電場(chǎng)傳感器中的應用的案例。實(shí)驗過(guò)程詳細如下：
實(shí)驗名稱(chēng)：電壓放大器在反射式小型光學(xué)電場(chǎng)傳感器中的應用
實(shí)驗目的：為了同時(shí)實(shí)現對直流電場(chǎng)、交變電場(chǎng)和瞬態(tài)電場(chǎng)的測量,通過(guò)瓊斯矩陣計算，建立基于泡克爾效應的反射式光學(xué)電場(chǎng)傳感探頭的理論傳感模型，分析錠酸鋰晶體長(cháng)度、晶體切型、溫度以及封裝應力對探頭傳感性能的影響。
實(shí)驗設備：函數發(fā)生器、電壓放大器( Aigtek,ATA-7030)、電極板、光源、保偏環(huán)形器、光電探測器、數據采集卡、LabVIEW信號分析顯示軟件、探頭組成。
實(shí)驗過(guò)程：
交變電場(chǎng)實(shí)驗：
系統運行原理如下:函數發(fā)生器產(chǎn)生一個(gè)頻率和幅值可調的電壓信號,電壓放大器將該信號放大0~1000倍后導入電極板產(chǎn)生交變電場(chǎng),探頭經(jīng)Pockels效應轉換電場(chǎng)信息為光強,再由光電探測器轉換為電壓,采集卡同時(shí)采集電壓放大器縮小1000倍后的參考電壓和光電探測器的輸出電壓,經(jīng)LabVIEW軟件分析后顯示電壓信號。
交變電場(chǎng)實(shí)驗裝置
設置函數發(fā)生器發(fā)出頻率為10、5 000 Hz,幅值為3V的方波,電壓放大器放大1000倍,采集到的方波信號波形如圖所示.圖中,ARer為參考信號幅值,AoEs為探頭測得信號幅值.可以看出，隨著(zhù)頻率的增大,表征參考信號的波形曲線(xiàn)Ref出現失真,這是由電壓放大器性能導致的,而表征探頭實(shí)測信號的波形曲線(xiàn)OES與輸出Ref波形一致.由此可知,探測信號真實(shí)反映了實(shí)際電場(chǎng)信號.
實(shí)驗結果：
AoEs與電場(chǎng)強度E的關(guān)系曲線(xiàn)可以看出,探頭對不同頻率下電場(chǎng)的響應幅值均隨電場(chǎng)強度的增大而線(xiàn)性增大，且 10~5000 Hz范圍內的線(xiàn)性趨勢基本一致.不同頻率下測量幅值-電場(chǎng)強度曲線(xiàn)差異初步分析可能由系統誤差造成,包括光電探測器在不同頻率下的光電轉換效率差異、不同頻率下電壓放大器實(shí)際輸出電壓與參考電壓間的差異.
綜上所述，反射式小型光學(xué)電場(chǎng)傳感器在場(chǎng)強[0.7，105.0] kV/m下對ms 級交流電場(chǎng)具有較好的線(xiàn)性響應。
電壓放大器ATA-7030參數指標：
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本實(shí)驗文章引用自知網(wǎng)論文《反射式小型光學(xué)電場(chǎng)傳感器》
