提高基于TDLAS的废气动态浓度测量系统分辨率与灵敏度的方法

基于自平衡激光接收器和数字锁定放大器构造了TDLAS汽车尾气动态浓度测量系统。其中,自平衡激光接收器通过引入一个低频反馈回路去维持吸收信号和参考信号的自动平衡,有效地消除了背景噪音,扩大了测量范围;而数字锁定放大器采用一块DSP芯片TMS320F2812来实现相关检测算法,大大降低了系统的白噪音,提高了测量灵敏度。     

混合集成伺服放大器

一、概述 电子电位差计和平衡电桥用的伺服放大器是自动平衡记录仪的核心,它的作用是将测量来的微小偏差信号放大,来驱动平衡或执行机构,以便实现系统的自动平衡。随着硅器件工艺的进步,在伺服放大器中硅器件取代了锗晶体管,从而大大提高了晶体管伺服放大器温度性能和可靠性。目前我国大量     

双频激光干涉仪中的数字相位计设计

基于Altera公司FPGA芯片,提出了一种基于双频激光干涉仪系统中数字相位计的实现方法。该相位计用于测量系统中被测信号和参考信号之间的相位差角度,间接测量激光干涉仪的光程差信息。被测信号经过光电接收器以及A/D模数转换成数字信号送到FPGA芯片中,与FPGA内建的查找表参考信号做正交相关法解调运算,得到一组X-Y值,再利用CORDIC算法计算arctan函数获取相位差,最后计算出干涉仪的光程差,算法的全过程使用FPGA硬件实现。实验结果表明,该相位计使双频激光干涉仪的相位差测量精度在0.01°以内。     

基于固态自旋系综NV色心微波调制的磁传感技术研究（英文）

针对传统磁场检测设备分辨率低、测量精度低的现状,提出了一种基于金刚石NV色心微波频率调制进行磁检测的方法。通过频率调制方法,可以降低测量系统中低频噪音干扰,提高测量灵敏度。首先通过扫描微波频率得到ESR谱线,然后利用混合高频正弦调制信号进行频率调制,并使用锁相放大器对频率进行锁定,得到频率与光谱一阶导数成比例的信号。实验结果表明,磁场检测灵敏度可达17.628nT/Hz~(1/2)。该方法实现了高分辨率、高灵敏度的磁场检测。     

面向大型薄壁件柔性装配平台的IGPS接受器研制

主要介绍了Indoor GPS(iGPS)测量系统接受器的研制,iGPS测量系统原理是基于区域GPS三维空间测量技术,利用红外扇面激光代替卫星微波信号向全局范围内发送,传感器接受激光信号之后,经过电路处理将其处理成脉冲信号,利用现场可编程门列FPGA,设计数字信号处理单元,测量出激光信号之间的时间间隔,根据后方角度交会原理计算出接收器当前空间位置三维坐标值。系统应用于大型薄壁件制造的柔性自动化装配平台实现实时在线反馈调整,得到满意的效果。     

基于MATLAB仿真的锁定放大器的研究

研究了锁定放大器的实现原理,并根据该原理用MATLAB的SIMULINK工具箱对锁定放大器进行了建模和仿真。仿真结果表明锁定放大器具有卓越的微弱信号检测能力。在实际测试中。所设计的锁定放大器也很好的完成了信号的检测和拾取。     

Renishaw公司创新的MicroHoleTM技术

激光对刀设备基础知识 非接触式刀具调整系统采用穿过机床加工区域的激光束来对刀具进行调整.系统激光发射器和接收器安装在机床床身上或者床身的两侧,这样激光束穿过机床加工区域,照射到接收器上.当刀具穿过激光束时,照射到接收器上的光束亮度将发生变化,从而产生一个触发信号.通过这个触发信号锁存机床当时的位置,由此获得刀具的几何尺寸.这个系统还可以用来检测刀具的破损情况.将刀具快速移动到一个应该能截断激光束的位置,如果这时接收器还能接收到激光束,则说明刀具的刀尖已损坏.     

一种弱信号检测相关信号的产生方法

为给微弱信号检测中的锁定放大器提供高性能的相关信号源,采用AT89C51单片机直接数字频率合成产生了3路6相相关正弦波信号.在单片机程序中采用同一个长的正弦波数据表,能保证所有的输出信号满足相关性要求.介绍了用Matlab生成这种任意长度的数据表的方法.     

基于锁相放大器的全光纤式激光多普勒测速系统

为了提高激光多普勒测速系统的测量精度及其实用性,基于锁相放大器和光纤设计搭建了一套激光多普勒测速系统。该系统的优点在于,锁相放大器的引入能够放大信号并可避免杂散光影响,从而大大提高系统的信噪比;此外,利用光纤取代传统的传输与接收光路,有效避免振动、灰尘、杂散光等环境因素影响,使实验条件大大简化。利用该系统测量移动平面镜和漫射面镜的结果表明,该系统能够准确测量移动物体的速率,误差在1%以内。该系统将来可应用于在线监测活体组织的血液流速测量中。     

光强非线性响应下的光致热弹光谱光强修正

提出了基于光强非线性响应的光致热弹光谱光强修正方法,实现了激光光强的准确修正。控制DFB激光器工作于波长调制模式,设置激光调制频率为16 369.75 Hz,通过光纤放大器增强其出射光强非线性项的幅值,光束经多次反射池后汇聚于石英音叉根部激发光热信号,采用数字锁相放大器解调得到对应的谐波信号,通过多项式拟合谐波信号背景,反演得到与浓度及光强分别对应的谐波信号。实验结果表明,当光强从22.03 mW变化至3.16 mW,谐波信号背景幅值与光强具有良好的线性关系,线性相关系数大于0.998,归一化后的谐波信号幅值波动小于0.37%。针对甲烷测量,系统在较大的浓度范围内具有良好的线性响应,谐波信号信噪比表明系统的最低检测限达0.22×10-6。该研究为光致热弹光谱的光强修正提供了一种新的方法,可有效提高LITES系统在长期测量应用中的稳定性。     

激光平地机刮土铲升降故障分析

1.刮土铲不升降.首先,检查接收器是否可以检测激光信号,由于接收器只能检测到基准标高±5cm范围内的激光信号,因此应先调整好激光发射器与接收器的位置,确定激光发射器的标高,并调整好激光发射器及接收器,使接收器能正常接收到激光信号.其次,检查控制器是否打开,当确定接收器处于正常工作状态,而刮土铲不工作时,可检查固定在驾驶室中的控制器是否通电,即控制手柄放在"ON"位置红灯亮(说明控制器正常),如红灯不亮,可检查控制器与蓄电池是否通电.第三,检查液压控制系统中的压力阀是否损坏,当压力阀损坏时,液压油路处于常通状态,刮土铲不能升降.第四,检查电磁阀是否损坏,当电磁阀损坏时,液压油路处于封闭状态,刮土铲也不能正常工作.     

用于微机电系统运动检测的激光差动多普勒技术

提出了能够检测微机电系统器件面内瞬时运动的方法，建立了测量微机电系统谐振器面内运动速度和位移的差动激光多普勒系统。在光路中引入了电荷耦合器件监控系统，可以观察被测器件微小结构的调整和振动情况。使用信号处理电路从光电接收器输出的高频调制信号中分离出多普勒信号，并用时频分析算法从多普勒信号中提取出速度信息，再通过积分获得位移。测量了微机电系统谐振器的面内振动，测量结果的离散度误差为2．512μm。     

基于SR7265硬件的虚拟锁相放大器、频谱仪、阻抗计和半导体参数分析仪

锁相放大器是用来测量微弱信号的专用仪器.即使噪音上千倍于被测信号,通过锁相放大器,也能得到精确结果.随着数字信号处理技术在仪器中的应用,可编程仪器变得越来越灵活.结合虚拟仪器的技术,论文通过对SR7265的硬件重新编程,在同一个硬件上实现了虚拟锁相放大器、虚拟频谱仪、虚拟阻抗计和虚拟半导体参数分析仪等等功能.本虚拟仪器采用了4层的逻辑结构.同样的功能也在一个FPGA板上成功地部署.     

基于双频激光干涉技术的轴径测量原理的研究

大型工件内外径测量点的瞄准和定位是大直径测量中的一个关键技术,也是国内外未能很好解决的测量问题.采用激光准直仪出射的高稳定光线瞄准和定位吸附在被测工件直径两端点上的两个磁性定位块上的光电接收器,同时使用双频激光干涉仪直接测量出这两个光电接收器中心间的距离,通过几何计算得到被测直径大小.实验表明,该方法测量精度较高,测量系统的相对误差小于5×10-6.     

被动红外系统用带CO2量子放大器的光电接收装置

分析了带ＣＯ２最子放大器的光电接收装置，预测放大所取ＣＯ２激光弱信号用的量子放大器的运用能将带量子放大器的光电接收装置的探测力与这种光电接收装置中运用的辐射接收器的探测力相比，提高２－５个数量级。介绍了带量子放大器的不电接收装置的结构诸元，并给出了它的主要特性。     

基于MEMS加速度传感器的云高仪倾角和振动测量

提出了一种基于MEMS加速度传感器的半导体激光云高仪倾角和振动测量方案.根据系统要求和加速度传感器的信号特点,研制了外部信号滤波调理电路,并对不同的滤波参数进行了实验比较分析.结果表明:该方案利用一片MEMS加速度传感器的数字和模拟输出,分别进行滤波调理,同时实现精密的倾角和振动测量.测量方案满足系统要求,有效辅助了云高的测量,电路构成体积小、可靠性高、成本较低.     

锁定放大器在时栅位移传感器动态测量中的应用

时栅位移传感器在进行动态测量时,除激励磁场外,持续运动的圆栅转子/直线栅动子也影响动测头信号的变化,以致时栅的测量精度下降.研究了一种基于锁定放大器的信号处理方法,用于时栅动、定测头信号的处理,仿真实验和实际动态误差采集表明,该处理方法可以解决上述问题.     

基于MODBUS网络的液位测量系统设计

介绍了一种基于MODBUS网络的储油罐液位测量系统的组成及方案设计,该系统主要由监控计算机、Control Logix控制平台、Saab雷达液位计及信号接收器组成,并给出了液位测量的软件设计.     

提高光纤传感测量精度的方法研究

采用激光干涉原理实现了微位移光纤传感测量.通过对光学系统和光电检测系统的研究,总结出提高光纤传感测量精度的方法,文中对微弱光信号的相位调制,数字解理过程,给出了低噪声设计的理论依据,电路参数的选取原则和预放级设计的一般方法.系统微位移测试精度约0.05nm.     

基于锁定放大的砂石含水量微波测试系统研究

文中介绍了微波法测量建筑砂石含水量测量系统。该系统由于引入了正交锁定放大器和本底噪声扣除的测量方法,使测量系统避开了因器件的不稳定性、电路的静态漂移、环境干扰噪声和器件噪声等对测量精度和稳定性带来的影响,实验表明测量精度和稳定性优于传统测量系统。