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功率放大器在時間反演法土壤含水率監測中的應用

Aigtek安泰電子 ? 2022-11-23 15:00 ? 次閱讀

實驗名稱:功率放大器基于應力波時間反演法的土壤含水率監測中的應用

實驗目的:

針對大范圍土壤含水率監測問題,研究基于應力波時間反演聚焦信號的土壤含水率監測技術。

實驗設備:壓電傳感器,任意波形發生器,功率放大器,電荷放大器,數據采集卡,電腦

功率放大器應用

數據采集系統配置圖

實驗內容:

本文提出一種基于壓電主動傳感的監測方法,利用時間反演技術提高信號的信噪比,建立反演聚焦信號與土壤含水率之間的關系。

實驗過程:

數據采集系統由任意波形發生器、功率放大器(ATA-2041)、電荷放大器、數據采集卡、電腦及收發端壓電傳感器組成,如圖所示。任意波形發生器AFG-1022生成波形,經功率放大器ATA-2041放大后,輸出信號電.壓為400V。接收信號經過電荷放大器HK-9210放大后,由多功能數據采集卡NI-6366采集至電腦。

功率放大器

土壤試驗體及傳感器布置圖

ATA-2041功率放大器

數據采集系統

實驗結果:

功率放大器應用

24%含水率下10次采集聚焦信號

功率放大器應用

聚焦信號幅值與含水率的關系

1)聚焦信號幅值隨著含水率的增大而減小,通過分析聚焦信號幅值可確定土壤的含水率,該方法可以作為土壤含水率區域性監測的一種有效手段;

2)時間反演法所得到的聚焦信號能有效提高信號的信噪比。因此,壓電主動傳感時間反演法在土壤區域性含水率監測_上具有很好的應用前景。

功率放大器ATA-2041參數指標:

ATA-2041功率放大器
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