應用案例

【概述】

本研究中使用Aigtek安泰ATA-1372A寬帶放大器，搭建圓箔式熱流傳感器實驗平臺。圓箔式熱流傳感器（又名戈登計）應用廣泛，兼具量程大、線性度好、壽命長的優勢，在航空航天等極端環境中作用關鍵。風洞實驗用于模擬高速飛行器的氣動載荷與熱負荷，而熱通量（熱流密度）指單位時間通過單位面積的熱量，能清晰描述熱量傳遞，其分布評估對飛行器熱學性能優化、熱防護系統設計至關重要。隨著高速飛行器提速，高超聲速風洞試驗已達毫秒級、兆瓦/平方米級熱通量水平，對戈登計的動態性能和量程提出了更高要求。

實驗名稱：基于激光法的圓箔式熱流傳感器動態特性測試與標定實驗

實驗原理：戈登計因存在熱慣性被視為一階系統，其階躍響應時間常數是熱通量差值達穩定與初始差值63.2%的時間，脈沖響應時間常數是熱通量差值降至最大與初始差值36.8%的時間；熱通量與激光參數呈線性關系，階躍激勵下激光功率與穩定熱通量正相關，受涂層吸收率、傳感器受熱面積影響，脈沖激勵下激光功率和脈沖寬度均與熱通量正相關，二者共同決定脈沖能量，能量越高則熱通量越大；此外，康銅材料熱擴散系數隨溫度略增且與時間常數成反比，會使熱通量增大時傳感器時間常數減小。

實驗框圖：

實驗實拍圖：

實驗過程：

1.搭建熱流動態標定平臺，核心包含激光產生、信號調制（波形發生器+寬帶放大器）、光束整形、信號調理、數據采集（示波器）及水冷冷卻等模塊，保障實驗穩定開展。

2.對激光束進行測試驗證：通過連續激光測試確認其強度穩定性，通過脈沖激光測試驗證功率與脈寬和輸出能量的線性關系，同時測試脈沖激光上升時間，確保激光信號不影響實驗結果。

3.開展動態測試實驗：階躍響應實驗中，調整不同激光功率，分析其與傳感器穩定熱通量、時間常數的關系；脈沖響應實驗中，搭配不同激光功率和脈沖寬度，探究參數與熱通量、時間常數的關聯，明確理想脈沖激勵條件。

安泰放大器在此應用中的產品優勢：

1.寬頻帶與超高上升速率——精準還原毫秒級脈沖激光邊沿，保障理想脈沖激勵條件

2.高電壓與大功率驅動能力——產生高能量密度熱通量，保障動態標定范圍

3.低失真與雙檔輸入阻抗匹配——保障連續/脈沖雙模式激光功率

【推薦產品】：ATA-1000系列寬帶放大器

圖：ATA-1000系列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m.fjiakun.cn或撥打029-88865020。

原文鏈接：http://m.fjiakun.cn/news/4669.html