西安Aigtek功率放大器在双锁相放大电路中的应用

时间：2022-04-25

实验名称：功率放大器在用于油液颗粒的复数域信号检测的双锁相放大电路中的应用

研究方向：电感传感器、双锁相放大电路、金属颗粒识别

测试目的：油液中金属颗粒的检测对机械设备的故障诊断和健康预测具有重要意义。通过对颗粒的尺寸和材料的分析，可以追踪异常磨损的来源。

实验内容: 硬件系统由信号源、ATA-3090功率放大器、电感式传感器和双锁相电路组成。信号源通过功率放大器为发射线圈提供足够的激励电流。当金属颗粒通过传感器内部磁场时，由于磁导率的改变，它会诱导产生一个微弱的信号。通过电路检测该信号的幅值和相位能够识别出被测颗粒的粒径和材质。

实验过程：

为了分析该传感对在金属颗粒检测中的灵敏度，选择了不同尺寸的紫铜、黄铜、铝、铁和403型钢颗粒作为实验材料，粒径大小用等效的球体直径来表示。金属颗粒通过道流过传感器，双锁相放大电路对五种粒子诱导产生的复数域信号进行了处理和检测，并把该信号的峰峰值绘制在复平面中。

实验结果：

本文在三线圈感应传感器中引入了一种双锁相放大电路来提取有噪声的复杂域信号。结果表明，在内径为7mm的传感器管中，可以检测到较小直径为25μm的铁金属颗粒和较小直径为70μm的铜金属颗粒。且证明了金属颗粒在交变磁场中诱导的信号是一个复杂的域信号。根据双锁相放大电路的输出，导出了计算Vχa模量和相位的关系。综上所述，该电路具有高分辨率、高灵敏度和高精度等优点；具有较强的抗干扰能力；和低零漂移。

放大器在该实验中发挥的效能:为传感器提供较高的激励电路，进而产生较强的磁场，使金属颗粒诱导产生的信号幅值更大，从而易于检测到小粒径颗。

实验中所用到的功率放大器ATA-3090参数指标：

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