1、A T A-3 0 0 0 系 列 功 率 放 大 器 在 精 密 微 流 体 控 制 中 的 典 型 应 用压 电 陶 瓷 精 密 微 流 体 控 制 应 用：精 密 微 流 体 控 制 在 医 药 配 比、遗 传 基 因 与 生 物 工 程、航 空 航 天、军 工 国 防 等 方面 具 有 广 泛 的 应 用，特 别 是 在 大 流 量 伺 服 阀 先 导 控 制 领 域，具 有 重 要 作 用。随 着 压电 陶 瓷 制 造 工 艺 及 精 密 驱 动 技 术 等 的 发 展，压 电 陶 瓷 在 精 密 微 流 量 阀 驱 动 控 制 应 用领 域 得 到 了 广 泛 的 研 究，许 多
2、学 者 及 研 究 人 员 先 后 研 制 出 了 压 电 驱 动 的 伺 服 阀、开关 阀，且 在 微 流 量 阀 的 控 制 方 法 的 研 究 方 面 也 取 得 了 大 量 成 果。由 于 压 电 陶 瓷 本 身 材 料 特 性 及 制 造 等 因 素 的 影 响，使 压 电 陶 瓷 的 迟 滞、蠕 变 等非 线 性 特 性 较 为 明 显，特 别 是 采 用 压 电 堆 陶 瓷 驱 动 的 大 位 移、大 负 载 精 密 系 统 中，非 线 性 特 性 表 现 尤 为 突 出。为 消 除 压 电 陶 瓷 非 线 性 特 性 对 驱 动、定 位 等 研 究 对 象 的影 响，研 究 人
3、 员 除 进 行 材 料、制 造 工 艺 改 进 外，也 从 压 电 陶 瓷 驱 动 放 大 器 方 面 开 展了 大 量 的 研 究，并 在 压 电 陶 瓷 驱 动 放 大 器 的 带 宽、动 态 性 等 方 面 取 得 了 较 好 成 果。目 前 产 品 化 的 压 电 陶 瓷 驱 动 放 大 器 成 本 和 价 格 高，且 大 部 分 在 1 5 0 V 高 压 输 出时 存 在 较 大 的 纹 波 特 性，采 用 压 电 堆 陶 瓷 直 接 驱 动 流 量 阀 阀 芯 来 获 得 较 大 的 阀 芯 位移 输 出。为 获 得 良 好 的 流 量 特 性，减 小 输 出 流 量 波 动。
4、A T A-3 0 0 0 系 列 功 率 放 大 器 介 绍：A T A-3 0 0 0 系 列 功 率 放 大 器 是 一 款 理 想 的 可 放 大 交、直 流 信 号 的 功 率 放 大 器。最 大 输 出 功 率 8 1 0 W p，可 以 驱 动 功 率 型 负 载。电 压 增 益 数 控 可 调，一 键 保 存 常 用设 置，为 您 提 供 了 方 便 简 洁 的 操 作 选 择，可 与 主 流 的 信 号 发 生 器 配 套 使 用，实 现 信号 的 放 大。A T A-3 0 0 0 系 列 功 率 放 大 器 指 标 参 数：图：A T A-3 0 0 0 系 列 功 率
5、放 大 器 指 标 参 数 最 大 输 出 电 压 1 8 0 V p-p（9 0 V p）带 宽（-3 d B）D C 1 0 0 k H z 最 大 输 出 电 流 1 8 A p 最 大 输 出 功 率 8 1 0 W p案 例：功 率 放 大 器 在 磁 性 微 纳 米 颗 粒 微 流 体 操 控 研 究 中 的 应 用实 验 名 称：功 率 放 大 器 在 磁 性 微 纳 米 颗 粒 微 流 体 操 控 研 究 中 的 应 用实 验 内 容：设 计 一 套 精 准 的 磁 场 操 控 平 台，并 制 备 两 种 不 同 类 型 磁 性 颗 粒；研究 了 均 匀 型 磁 性 颗 粒 在
6、 磁 场 下 的 成 链 的 机 理，给 出 成 链 模 型，通 过 实 验 研 究 了 不 同因 素 对 成 链 的 影 响。探 索 了 一 种 新 的 流 场 显 示 方 法，利 用 磁 性 纳 米 链 对 微 尺 度 下 气泡 溃 灭 时 的 流 场 进 行 显 示;还 通 过 气 泡 驱 动-磁 场 导 航 的 方 式，对 非 均 匀 型 磁 性 颗 粒进 行 精 准 操 控，实 现 了 微 尺 度 下 微 纳 米 磁 性 颗 粒 的 定 向 导 航 运 动，并 对 微 尺 度 下 操控 磁 性 颗 粒 在 颗 粒 加 载 方 面 的 应 用 进 行 了 初 步 实 验 研 究。图：磁
7、 场 平 台 控 制 系 统实 验 设 备：高 速 相 机-倒 置 显 微 镜 系 统、均 匀 型 微 米 F e 3 O 4 磁 性 颗 粒，两 台 信号 发 生 器 及 其 自 带 的 软 件、三 维 亥 姆 霍 兹 线 圈、A T A-3 0 9 0 功 率 放 大 器 等。实 验 过 程：设 计 了 微 纳 米 颗 粒 的 磁 场 驱 动 控 制 平 台，通 过 电 生 磁 的 方 式，由 信号 源 输 出 不 同 的 电 压 及 频 率，经 功 率 放 大 器 进 行 信 号 放 大，由 亥 姆 霍 兹 线 圈 产 生 均匀 磁 场，高 速 C C D-倒 置 荧 光 显 微 镜 系
8、 统 观 察 记 录 磁 性 颗 粒 的 运 动 行 为。同 时 介 绍了 数 据 处 理 方 法，包 括 磁 性 颗 粒 的 运 动 轨 迹 及 速 度 分 析，及 磁 性 颗 粒 形 成 磁 链 后 的磁 链 数 计 算 等。选 用 的 功 率 放 大 器 作 用 是 将 电 信 号 放 大，传 递 到 线 圈 产 生 磁 场，主 要 有 以 下 特点:(1）可 以 将 信 号 最 大 放 大 至 3 0 倍，支 持 单 通 道 输 出;(2）可 以 方 便 控 制 信 号 的 输入 或 切 断，并 保 存 上 次 设 置 的 参 数，输 入 参 数 方 便;(3）具 有 散 热 及 自
9、我 保 护 系 统，保 证 实 验 安 全。实 验 结 果：（1）频 率 对 磁 链 的 影 响；图：同 一 时 刻 内 不 同 频 率 成 链 情 况图：不 同 频 率 下 数 密 度 随 时 间 的 变 化（2）电 压 对 于 磁 链 的 影 响图：同 一 时 间 下 颗 粒 在 不 同 电 压 下 的 成 链 情 况图：各 电 压 下 颗 粒 随 时 间 变 化 的 成 链 情 况其 他 条 件 相 同 时，随 着 频 率 的 增 大，外 部 磁 场 方 向 的 改 变 会 变 快，系 统 的 稳 定性 下 降，使 得 成 链 速 度 变 慢，相 对 更 不 易 成 链;随 着 电 压
10、的 增 大，磁 感 应 密 度 会 变 大，颗 粒 与 颗 粒 间 作 用 力 会 变 强，磁 链 更 容 易 形 成;另 外，随 着 颗 粒 浓 度 的 增 加，磁 链 的长 度 也 会 边 长，由 于 颗 粒 间 距 离 的 变 小，磁 性 颗 粒 更 容 易 吸 引 到 一 起。A T A-3 0 0 0 系 列 功 率 放 大 器 操 作 面 板 液 晶 显 示，设 备 状 态 及 参 数 动 态 显 示，交互 界 面 一 目 了 然，简 洁 易 懂。电 压 增 益 数 控 0 3 0 倍 可 调，具 体 分 为 粗 调（1 s t e p）和 细 调（0.1 s t e p）两 种。结 合 液 晶 面 板 增 益 的 显 示，能 够 快 速 调 整 至 需 要 的 电 压 值。
