高压功率放大器驱动超声换能器测试应用

超声波换能器是一种既可以把电能转化为声能,又可以把声能转化为电能的器件或装置。超声波一般用于测距、测深、测厚、探伤、超声洗涤等方面，超声波换能器的驱动部分（高压功率放大器）和接收电路（前置放大器）是测试系统中关键的仪器。

高压功率放大器是整个超声测量系统的基础,只有功率放大器自身的频率达到很高时才能驱动固有频率也很高的换能器,使换能器产生共振,从而发出高频的超声波,以满足实际测量的需要。

超声换能器驱动的基本原理：

超声波为直线传播方式,频率越高,绕射能力越弱,但反射能力越强。换能器在电脉冲激励下可将电能转化为机械能,向外发送超声波;反之,当换能器处于接收状态时,它可将声能(机械能)转化为电能。Z常用的超声测量系统的方法是回声探测法。其工作原理是:信号发生器产生一定的电压信号经由高压功率放大器作用于换能器的发射头,使换能器发射超声波脉冲,此声波发射出去后被超声波接收换能器所接收。

目前针对市场上常规的信号放大器输出电压低，带负载能力弱，无法驱动超声波换能器等大功率容性负载的实际问题，Aigtek研发设计了各个系列和型号的功率放大器，以驱动各种不同应用的换能器。

以ATA-214为例： ATA-214高压功率放大器是一款可以输出 400Vp-p (±200Vp)电压，ZD输出功率60W，同时可以放大交直流信号，驱动容性、感性负载。电压增益数控可调0-100倍，仪器可一键保存常用设置，可与主流的信号发生器配套使用。

超声波接收电路的作用就是将接收换能器输出的微弱信号，进行滤波、放大、检波、整形，来得到足够大的电信号，然后送给数据处理部分，得到所要测量的参数。

接收端前置放大器以ATA-5220为例：

ATA-5220是用于极微小信号检测的前置放大器，采用超低噪声的电源供电，电压增益60dB。电压2Vp-p。电压增益60dB。可放大微弱信号，以便后端设备进行采集。