磁致伸縮無損檢測傳感器用ATA-3090大電流功率放大器的設計

一根鐵磁材料棒在外磁場的作用下沿磁力線方向產生伸長或縮短的現象稱為磁致伸縮效應。反之，當極化了的鐵磁棒發生形變時，在棒內會引起磁場強度的變化，這種現象稱為逆磁致伸縮效應。利用磁致伸縮效應及其逆效應，可以對鐵磁材料進行無損檢測，這種方法能實現大范圍非接觸快速檢測，可有效探測被覆蓋或深埋的鋼鐵構件，如斜拉橋鋼索的錨頭內和支承塔內的繩段，起重機的變幅繩，抽油桿油管、套管以及鋼筋混凝土建筑內鋼結構等。

         其基本原理是，信號發生器產生信號，經功率放大器放大電壓后，由激勵線圈對鐵磁性構件施加瞬間的激勵磁場，由于磁致伸縮效應，激發構件產生機械波，機槭波將沿構件軸向傳播，如有缺陷信號，機械波反射回來，再由逆磁致伸縮效應接收線圈獲得反射波信號，通過信號分析獲得被測構件各處的損傷狀況。磁致伸縮無損檢測傳感器結構見圖1，用合適的功率放大器提供一定的能量驅動激勵線圈，是實現基于磁致伸縮效應的無損檢測的一個非常關鍵的環節。作者在分析計算后決定使用頻率為100kHz.電流峰峰值為18A的正極性方波信號驅動激勵線圈，以期在被測構件中激勵出磁致伸縮效應的機械波。

       由于工作信號的頻率為100kHz,故可采用全晶體管方案。為滿足頻率和輸出電流的要求,設計中,采用ATA-3090可放大交、直流信號的功率放大器。大輸出810Wp功率，可以驅動功率型負載。增益數控可調，一鍵保存常用設置，為您提供了方便簡潔的操作選擇，可與主流的信號發生器配套使用，實現信號的完美放大。

以下是ATA-3090功率放大器的具體指標參數：

結果證明，該功率放大器能達到基于磁致伸縮效應的無損檢測技術的要求。