功率放大器基于压电主动传感技术中的应用（功率放大器基于压电主动传感技术中的应用研究）

实验名称：功率放大器在基于压电主动传感技术的健康监测方法中的应用

目的：

验证了压电陶瓷传感器时间反演法能够有效监测螺栓球节点连接区域的连接状态和应力状态。

实验设备：功率放大器ATA-2022H、压电陶瓷、螺栓球、套管、数据采集卡、计算机。

实验内容：

本实验将采用压电陶瓷传感器，通过模型试验验证基于时间反转技术的螺栓球节点连接区域健康状态监测方法。时间反转聚焦信号的峰值仅与信号在结构上传输时所经过的时间有关。它与传播路径的传递函数有关。当螺栓球节点内的螺栓损坏或未安装到位（损坏状态）时，相当于传递函数发生变化，聚焦信号的峰值也会发生变化。

实验过程：

测试时，信号经功率放大器放大，激励压电陶瓷传感器。信号通过螺栓球和套筒传输到杆。杆上的PZT2传感器接收信号并将其传输回数据采集卡，由笔记本电脑进行处理。工作站使用LabView进行时间反转处理。然后，时间反转信号作为激励信号施加到杆上的PZT2 传感器。反相信号通过杆和套筒传输到螺栓球，形成具有峰值的聚焦信号。最后，中央螺栓球节点相机上的PZT1接收焦点信号，笔记本电脑显示并处理信号数据。

基于时间反转法的测试装置

时间反转分析信号传输图

实验结果：

无噪声条件和噪声条件下的聚焦信号峰值图

无噪声工况聚焦峰值、噪声工况聚焦峰值、杆轴力变化图

实验结果：

综上所述，无论有噪声干扰还是无噪声干扰，基于时间反演方法的螺栓球节点连接区域都出现相同的监测结果，说明该方法具有较强的噪声鲁棒性，即抗噪声能力。实际工程安装使用过程中，不可避免地会受到风荷载、施工荷载、监测测试误差等因素的影响，时间反演良好的抗噪性将保证该方法更适合实际工程。