實驗名稱：功率放大器基于電感式傳感器的金屬顆粒材質(zhì)識別及粒徑估計中的應(yīng)用

實驗?zāi)康模翰捎靡环N雙鎖相放大電路,將顆粒產(chǎn)生的復(fù)數(shù)域信號轉(zhuǎn)化為一對直流信號。提出一種基于模糊隸屬度函數(shù)的信號處理方法，實現(xiàn)了在噪音干擾下多種顆粒的材質(zhì)識別和粒徑估計。

實驗設(shè)備：信號發(fā)生器，ATA-3090功率放大器，電流探頭，數(shù)據(jù)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(fù)數(shù)域信號的檢測實驗；

實驗選取5種材質(zhì)的球形顆粒作為實驗顆粒：

 

三線圈傳感器置于金屬罩內(nèi)以屏蔽外界電磁干擾。信號發(fā)生器輸出的正弦電壓作為激勵電壓。功率放大器的參數(shù)設(shè)定為10倍。通過電流探頭檢測激勵電流大小，選擇串聯(lián)的瓷片電容以實現(xiàn)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(chǎn)生最強交變磁場。最大激勵電流從而使勵磁線圈產(chǎn)生最強交變磁場。交變磁場中感應(yīng)線圈產(chǎn)生的信號通過SMA接頭輸入雙鎖相放大電路。

實驗結(jié)果：

 

有及無顆粒通過時兩個通道的數(shù)據(jù)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(jié)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(zhì)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(shù)指標：

 

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