Agitek ATA-2021功率放大器采矿环境下微地形超声探测实验

电路

实验名称:

采矿环境下微地形超声探测实验

研究方向：

浑水中的地形探测，不同波形的抗混响能力

　实验内容:

（1）清水中高程值的探测：对两个探测区（沉积物和矿石）的不同探测点进行标定后，向水池注水，利用不同波形对每个探测点进行探测实验。然后利用相关法对信号进行处理，计算高程值，与标定值进行对比，计算测深精度。

（2）浑水中高程值探测：启动叶轮驱动电机，搅动采掘区底质，待运转稳定后，利用不同波形对每个探测点进行探测实验。然后利用相关法对信号进行处理，计算高程值，与在清水中的测量值进行对比，分析其测深精度及误差。提取采集信号中的目标回波及混响，在频域内进行分析，计算信混比，分析不同信号的抗混响能力。

　　测试目的：

验证所设计的最优波形在浑水中的探测精度及抗混响能力，并与常用声呐信号的探测精度和抗混响能力进行对比

　测试设备：

上位机系统、数据采集及保存软件、任意波形发生器(普源精电DG1022Z)、功率放大器(ATA-2021)、超声探测电路、数据采集卡（研华1714）。

放大器型号:AGITEK ATA-2021

实验过程：

（1）搭建超声探测系统；

（2）制备不同探测区

（3）向水池中注水；

（4）利用不同超声波形分别在清水中及浑水中进行探测实验，进行数据分析。

测试结果：

(1)清水中不同波形探测结果：

(2)浑水中不同波形探测结果：

　实验结论：

放大器在该实验中发挥的效能:驱动压电陶瓷换能器，功率放大，电路匹配。

　选择该放大器的原因:

在公司进行过实地考察，实测所选择的ATA-2021，其性能满足要求（VPP170V，带宽1.5MHz,功率42.5W），本换能器最小阻抗约为150欧姆，ATA-2021最大电流为0.5A，可以达到的最大电压为75V，不失真，把电压调至最大85V时，同样没有失真，说明所给的参数0.5A还是有一定余量的，性能不错。利用中心频谱为160kHz的压电陶瓷换能器（海声科技定制）测试距离为0.5米时，回波峰峰值电压可以达到4V，实验室测试距离为1m，回波不经过放大大约为0.1V（发射电压为vpp140V），总之，经过实验验证，本放大器性能十分优越。建议其他用户根据自己换能器的参数进行选择。