電壓放大器在聚集鐵粉的聲學流實驗中的應用

　　柔性傳感器是智能系統關鍵技術，但其介電層制備中傳統方法難以精準調控鐵粉分布，制約了傳感器性能提升。聲學流技術因非接觸、高精度等優勢可實現液態介質顆粒精準排布，本研究提出基于該技術的Fe/硅膠復合介電層調控方法，先通過COMSOL仿真分析75.49kHz頻率下聲學流對液態硅膠中鐵粉的驅動作用，再經25wt%鐵粉液態硅膠實驗，驗證了技術的有效性，實現了復合介電層形貌調控。

　　實驗名稱：聚集鐵粉的聲學流實驗

　　實驗原理：通過信號發生器和功率放大器驅動超聲換能器，使超聲針在75.49kHz頻率下產生振動，在鐵粉質量分數為25wt%的液態硅膠中形成特定聲學流場，利用聲學流的驅動力帶動鐵粉向超聲針區域定向聚集，同時結合超聲針振動幅度與聲學流影響范圍的關聯，實現對Fe/硅膠復合介電層導電顆粒分布及表面形貌的精準調控。

　　實驗框圖：

　　實驗實拍圖：

　　實驗過程：先搭建包含信號發生器、功率放大器、超聲換能器等設備的聲學流實驗平臺，將超聲針粘接在蘭杰文振子金屬激振面并插入鐵粉質量分數為25wt%的液態硅膠中，設定超聲針工作頻率為75.49kHz、信號發生器輸出電壓10V，通過調整功率放大器放大倍數改變超聲換能器兩端電壓及超聲針激發點P振幅，通電后觀察不同時段液態硅膠中鐵粉的集聚過程，待集聚穩定后斷電，最終測定經聲學流調控的Fe/硅膠復合介電層相對介電常數并分析超聲針振動幅度與聲學流影響范圍的關系。

　　應用方向：高性能柔性電容傳感器制備、可穿戴健康監測設備、機器人觸覺系統、其他柔性電子器件的復合材料調控、醫療仿生傳感設備

　　產品推薦：ATA-2000系列高壓放大器

圖：ATA-2000系列高壓放大器指標參數

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