功率放大器在电感式传感器金属颗粒材质识别中的应用

实验名称:

功率放大器在电感式传感器金属颗粒材质识别中的应用

实验目的:

采用一种双锁相放大电路，将颗粒产生的复数域信号转化为一对直流信号。提出一种基于模糊隶属度函数的信号处理方法，实现了在噪音干扰下多种颗粒的材质识别和粒径估计。

实验设备:

信号发生器，ATA-3090功率放大器，电流探头，数据采集卡，三线圈电感式传感器等。

实验过程:

01

实验选取5种材质的球形颗粒作为实验颗粒，进行金属颗粒复数域信号检测实验；

02

三线圈传感器置于金属罩内以屏蔽外界电磁干扰。信号发生器输出的正弦电压作为激励电压。功率放大器的参数设定为10倍。通过电流探头检测激励电流大小，选择串联的瓷片电容以实现输入端的谐振阻抗接近于纯阻性，此时传感器可以输入最大激励电流从而使励磁线圈产生最强交变磁场。交变磁场中感应线圈产生的信号通过SMA接头输入双锁相放大电路。

实验结果:

试验颗粒1很可能是粒径为180μm左右的紫铜颗粒，几乎不可能是铝颗粒或其他颗粒。试验颗粒2基本确定是粒径为89μm左右的铁颗粒，有可能是粒径为1184 μm左右的403钢颗粒，几乎不可能是其他颗粒。该结论与实际颗粒属性基本相同，粒径估计误差小于2%。证明该方法对于多种未知颗粒的材质识别和粒径估计的有效性。

ATA-3090功率放大器参数指标

1

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