功率放大器在柔順閥壓電泵的流量測試的應(yīng)用
實(shí)驗(yàn)名稱：功率放大器在柔順閥壓電泵的流量測試的應(yīng)用
研究方向：電子學(xué)
測試目的：柔順閥壓電泵所用的壓電振子的振幅變化，根據(jù)理論分析，振幅發(fā)生變化必然導(dǎo)致泵腔容積也發(fā)生變化，并且振幅和容積變化量的關(guān)系呈正相關(guān)。同時(shí)，泵腔的容積變化量的改變也會使泵的輸出流量發(fā)生改變，所以流量特性對于壓電泵也是一個(gè)重要指標(biāo)，研究壓電泵的最佳驅(qū)動。
測試設(shè)備：信號發(fā)生器、ATA-308功率放大器、監(jiān)測輸入信號的示波器、柔順閥壓電泵樣機(jī)、盛裝流體的燒杯、測量質(zhì)量的電子天平。
實(shí)驗(yàn)過程：用針筒往硅膠管和樣泵注滿水，排出內(nèi)部空氣;如果泵腔、流道或硅膠管內(nèi)有氣泡難以排出，那么可以先用酒精清洗內(nèi)部再注水。實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了降低虹吸效應(yīng)帶的影響，選擇大直徑的燒杯，并且盡量控制兩個(gè)燒杯內(nèi)的液體水平面在同一高度。此外，盡量縮短測試時(shí)間，以減小實(shí)驗(yàn)的帶來不必要的誤差。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果：實(shí)驗(yàn)中樣泵的流量-電壓-頻率的關(guān)系。在電壓為40V、60V、80V和100V時(shí)，最大流量分別為22.03mL/min55.78mL/min89.02mL/min和119.61mL/min。這些峰值都在頻率為25Hz時(shí)出現(xiàn)。圖1可以看出，在不同電壓下，流量隨頻率的變化曲線呈現(xiàn)了相似的規(guī)律。一方面，在10~25Hz的頻率范圍內(nèi)，頻率與流量的關(guān)系幾乎呈正相關(guān)，流量隨頻率的提高而變大。另一方面，在25~40Hz范圍內(nèi)，伴隨著頻率的提高，流量逐漸變小。頻率在10~40Hz的范圍內(nèi)，流量先上升后下降的主要原因是壓電振子的振幅也隨頻率而變化。在所選擇的輸入信號中，電壓為100V且頻率為25Hz時(shí)，流量最大。電壓低于60V且頻率低于15Hz時(shí)，流量幾乎都小于5mL/min。從圖2可以看出，不管頻率是20Hz、25Hz還是30Hz，電壓越大，流量也越大。總而言之，在40~100V之間的輸入電壓中，電壓與泵送流量的關(guān)系幾乎是正相關(guān)的。流量隨著電壓增加而增大，而且流量隨頻率變化的總體趨勢與振幅變化趨勢基本一致。
圖1：不同電壓下的流量-頻率特性 圖2：不同電壓下的流量-電壓特性
安泰ATA-308功率放大器的指標(biāo)參數(shù)：
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