高壓功率放大器用于超聲波氣體檢測應用
高壓功率放大器（又名：功率放大器、電壓放大器等，廠家：芯明天）是內部具有電壓與功率放大電路、可將微弱的外部模擬信號（如信號發生器發出的模擬信號）進行放大、輸出的放大器。高壓功率放大器的增益可高達180倍，并且它的輸出電壓值V、輸出頻率值f等皆可進行調節。
在介紹高壓功率放大器如何在超聲氣體檢測中應用前，我們先來了解下超聲氣體檢測技術及其組成原理。
與傳統的超聲氣體檢測方法相比，新興技術增加了一對超聲傳感器，這對傳感器置于沒有混合的背景氣體中，傳感器間距與另一對超聲傳感器*相同。這樣同步發射的超聲波就分別經兩條等距路徑達到接收端，一條路徑經過待測濃度的混合氣體，另一條路徑經過作為參照的純凈背景氣體，如下圖所示。在接收端測量兩路接收信號的相位差和聲音傳播時間，相位差與時間信息經過運算處理后便可獲得混合氣體的濃度值。
圖、采集腔示意圖
超聲波氣體檢測的組成與原理
超聲檢測分為兩大部分：超聲傳感器部分、超聲驅動電路部分（高壓功率放大器）。
超聲傳感器部分主要由兩個超聲氣體腔組成：一個是參考腔，一個是采樣腔。
參考腔密閉，盛有空氣。內部安裝一對發射/接收超聲壓電傳感器，這一對壓電傳感器間隔一定距離。采樣腔與參考腔內部空間大小相同，但它表面開孔或者通過微型泵抽氣與外界環境連通，時刻保持與周圍環境一致，它內部同樣也安裝了一對超聲壓電傳感器，兩個壓電傳感器之間的距離嚴格相等。發射超聲傳感器將電能轉換為聲能，接收傳感器再將聲能轉換為電信號。參考腔由于密閉，內部氣體不會被外界污染。采樣腔則從周圍環境中對混合氣體進行采樣。由于傳感器間傳播介質的不同會引起超聲波傳播速度的不同，因此比較在兩個腔中超聲波傳播時間的差異，就可以獲取周圍環境中氣體成分變化的信息。
電路部分主要包括超聲波功率發射電路、超聲波接收電路、信號處理外圍電路等等。
其中超聲波功率發射電路是位于高壓功率放大器中，由高壓功率放大器來輸出發射超聲波所需的功率。
針對超聲氣體檢測應用，芯明天提供多種高壓功率放大器，電壓由0至1800V不等，帶寬可達兆赫茲，典型參數如下表所示。
電壓 | 電流 | 帶寬(-3dB) |
200Vp-p | 500mA | 1MHz |
300Vp-p | 100mA | 1MHz |
400Vp-p | 100mA | 1MHz |
500Vp-p | 100mA | 1MHz |
芯明天高壓功率放大器的特點是超低紋波、高穩定性、高帶寬、高分辨率，在超聲波氣體檢測中可以為產生超聲振動的壓電陶瓷換能器提供穩定、高頻、高壓、高精準的驅動電信號，實現壓電陶瓷穩定的發射超聲波振動。
芯明天公司已專業研發、生產、銷售高壓功率放大器近20年，所生產的高壓功率放大器的型號達上百種，可選的參數范圍也非常寬泛，靈活定制。
以下為芯明天高壓功率放大器的舉例。
•E00/E01高壓功率放大器
芯明天E00/E01機箱式高壓功率放大器可輸出高達1800V的高壓，可選標準帶寬達150kHz，定制款可達1MHz，增益達180倍。
•400W高壓功率放大器
芯明天E81機箱式高壓功率放大器的輸出功率高達400W，輸出電壓可達150V，輸出帶寬可達10kHz。
•百通道高壓功率放大器
芯明天百通道高壓功率放大器，通道數可達256個輸出通道，甚至更多。可通過網口進行控制放大器的輸出電壓值，帶寬可達1kHz。
•800V高壓功率放大器
芯明天E80高壓功率放大器具有4個輸出通道，可將0~10V電壓進行80倍放大輸出（即800V輸出），帶寬可達1kHz，可通過模擬或數字信號控制。
•工業型高壓功率放大器
芯明天E53系列小體積型高壓功率放大器具有1個輸出通道，可將0~10V的模擬輸入信號放大至0~120V或150V并輸出，帶寬達10kHz,可選擇外部模擬信號控制或上位機軟件控制。
哈爾濱芯明天科技有限公司是專注于壓電納米運動與控制系統的研發、加工、生產和銷售的高新技術企業，提供基于壓電陶瓷微位移技術的微米級行程、納米級定位精度的直線運動產品，毫弧度級偏轉角度、納弧度級偏轉精度的角度運動產品與配套壓電控制器、高壓功率放大器產品以及相關解決方案，是中國壓電納米定位行業開發、創新、開拓的先鋒。
聚焦納米科技產業發展，芯明天以擁有自主知識產權的精密定位技術為基礎，廣泛汲取先進技術經驗、開拓創新，不斷突破行業技術壁壘，為國內外客戶提供個性化解決方案，協助客戶攻克技術難題，實現企業價值與客戶價值的共同提升。
