水聲功率放大器在雙驅(qū)動直流磁傳感器研究實驗中的應用
實驗名稱:雙驅(qū)動直流磁傳感器基于逆磁電耦合效應的設計與性能測試
研究方向:低成本高靈敏度磁傳感器,用于地磁導航、生物醫(yī)學檢測及工業(yè)自動化。
實驗內(nèi)容:傳感器利用逆磁電效應,通過兩片磁電復合結構(Metglas-PZT8)將直流磁場轉(zhuǎn)換為交流磁信號,由線圈檢測輸出。雙驅(qū)動設計使信號強度翻倍,且不干擾被測磁場。通過相位變化(180°翻轉(zhuǎn))識別磁場方向。
測試設備:ATA-L6水聲功率放大器、信號發(fā)生器、鎖相放大器等。
實驗過程:實驗采用Aigtek的ATA-L6水聲功率放大器驅(qū)動雙磁電復合結構(Metglas-PZT8)。首先,通過信號發(fā)生器產(chǎn)生20–80kHz掃頻信號,經(jīng)功率放大器放大至15Vpk驅(qū)動電壓,激發(fā)壓電層振動并耦合磁致伸縮層,將直流磁場轉(zhuǎn)換為交流磁信號;隨后,利用鎖相放大器(SR830)提取拾取線圈的輸出電壓,同步通過相位分析識別磁場方向;最后,在電磁屏蔽室內(nèi)測試傳感器對階梯直流磁場(1nT–300μT)的響應,并實地測量西安市地磁場強度與角度。


圖:實驗測試系統(tǒng)示意圖
實驗結果:

圖:實驗結果
啟用功率放大器后,傳感器性能顯著提升:
靈敏度達10.51mV/μT(較單結構提升105%),可檢測1nT級弱磁場;
雙驅(qū)動設計使信號強度倍增(輸出22.93mV),且通過180°相位翻轉(zhuǎn)精準判定磁場方向(誤差<2°);
實測西安市地磁場水平分量31.07μT,角度分辨率±5°,功耗僅500mW。
核心突破:Aigtek放大器的高壓驅(qū)動與低噪聲特性(<9.7μV)是達成超高靈敏度的關鍵。
功率放大器推薦:ATA-L系列水聲功率放大器

圖:ATA-L系列水聲功率放大器指標參數(shù)
本文實驗素材由西安安泰電子整理發(fā)布。Aigtek已經(jīng)成為在業(yè)界擁有廣泛產(chǎn)品線,且具有相當規(guī)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(yè)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(fā)、生產(chǎn)和銷售的高科技企業(yè)。如想了解更多功率放大器等產(chǎn)品,請持續(xù)關注安泰電子官網(wǎng)m.wj539.com或撥打029-88865020。
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