實驗名稱：功率放大器基于電感式傳感器的金屬顆粒材質識別及粒徑估計中的應用

實驗目的：采用一種雙鎖相放大電路,將顆粒產生的復數域信號轉化為一對直流信號。提出一種基于模糊隸屬度函數的信號處理方法，實現了在噪音干擾下多種顆粒的材質識別和粒徑估計。

實驗設備：信號發生器，ATA-3090功率放大器，電流探頭，數據采集卡，三線圈電感式傳感器等。

實驗過程：

（1）實驗裝置的搭建；

 

（2）金屬顆粒復數域信號的檢測實驗；

實驗選取5種材質的球形顆粒作為實驗顆粒：

 

三線圈傳感器置于金屬罩內以屏蔽外界電磁干擾。信號發生器輸出的正弦電壓作為激勵電壓。功率放大器的參數設定為10倍。通過電流探頭檢測激勵電流大小，選擇串聯的瓷片電容以實現輸入端的諧振阻抗接近于純阻性，此時傳感器可以輸入最大激勵電流從而使勵磁線圈產生最強交變磁場。最大激勵電流從而使勵磁線圈產生最強交變磁場。交變磁場中感應線圈產生的信號通過SMA接頭輸入雙鎖相放大電路。

實驗結果：

 

有及無顆粒通過時兩個通道的數據采集 

試驗顆粒1很可能是粒徑為180 μm左右的紫銅顆粒，幾乎不可能是鋁顆粒或其他顆粒。試驗顆粒2基本確定是粒徑為89 μm左右的鐵顆粒，有可能是粒徑為1 184 μm左右的403鋼顆粒，幾乎不可能是其他顆粒。該結論與實際顆粒屬性基本相同,粒徑估計誤差小于2%。證明該方法對于多種未知顆粒的材質識別和粒徑估計的有效性。

實驗中所用到的功率放大器ATA-3090參數指標：

 

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