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2024/1/29 14:37:18电磁炮是利用电磁发射技术制成的,利用电磁系统中电磁场产生的安培力来对金属炮弹进行加速,使其达到打击目标所需的动能,电磁炮可大大提高弹丸的速度和射程。在电磁炮实验系统中功率放大器也发挥着重要作用,今天Aigtek安泰电子就带大家了解一下。
关于电磁炮的分类
电磁炮按其结构的不同可分为四种:线圈炮,轨道炮,电热炮,重接炮。
1、线圈炮
线圈炮又称交流同轴线圈炮。它是电磁炮的最早形式,由加速线圈和弹丸线圈构成。根据通电线圈之间磁场的相互作用原理而工作的。
加速线圈固定在炮管中,当它通入交变电流时,产生的交变磁场就会在弹丸线圈中产生感应电流。感应电流的磁场与加速线圈电流的磁场互相作用,产生电磁场力,使弹丸加速运动并发射出去。
2、轨道炮
轨道炮(RailGun)或译磁轨炮、导轨炮由法国人维勒鲁伯于1920年发明,是利用轨道电流间相互作用的安培力把弹丸发射出去。它由两条平行的长直导轨组成,导轨间放置一质量较小的滑块作为弹丸。
当两轨接入电源时,强大的电流从一导轨流入,经滑块从另一导轨流回时,在两导轨平面间产生强磁场,通电流的滑块在安培力的作用下,弹丸会以很大的速度(理论上可以到达亚光速)射出,这就是轨道炮的发射原理,轨道炮是电磁炮最常见的式样。
3、电热炮
电热炮的原理不同于上述两种电磁炮,其结构也有多种形式。简单的一种是采用一般的炮管,管内设置有接到等离子体燃烧器上的电极,燃烧器安装在炮后膛的末端。
当等离子体燃烧器两极间加上高压时,会产生一道电弧,使放在两极间的等离子体生成材料蒸发。蒸发后的材料变成过热的高压等离子体,从而使弹丸加速。
4、重接炮
重接炮是一种多级加速的无接触电磁发射装置,没有炮管,但要求弹丸在进入重接炮之前应有一定的初速度。
其结构和工作原理是利用两个矩形线圈上下分置,之间有间隙,长方形的“炮弹”在两个矩形线圈产生的磁场中受到强磁场力的作用,穿过间隙在其中加速前进。重接炮是电磁炮的最新发展形式。
功率放大器在电磁炮中的应用
功率放大器是一种用于将微弱电信号进行有效放大,从而驱动各种不同负载的电子仪器仪表,它主要在线圈型电磁炮实验平台中有着较多应用,负责为线圈提供合适的交流电,帮助产生交变磁场并在弹丸线圈中产生感应电流。感应电流的磁场与加速线圈电流的磁场互相作用,产生电磁场力,使弹丸加速运动并发射出去。
ATA-2161高压放大器
在我们自制的线圈电磁炮实验平台中,选用的是ATA-2161高压放大器作为驱动源,它是一款理想的可放大交直流信号的单通道高压放大器。最大差分输出1600Vp-p(±800Vp)高压,可以驱动高压型负载。电压增益数控可调,一键保存常用设置,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。