一种基于虚拟仪器技术的双锁相放大器的设计

锁相放大器是微弱信号检测的最有效手段,针对现有模拟锁相放大器和数字锁相放大器存在的问题,利用虚拟仪器技术和锁相放大器的基本原理,基于NI公司的LabVIEW软件及DAQ板卡对数字锁相放大器进行设计.设计中采用双锁相技术,通过在紫外辐射测试中的测试结果表明此锁相放大器具有更好的性能,可以精确地提取被噪声湮没的信号,可获得...     

数字锁相放大器技术及光谱检测应用进展

数字锁相放大器是基于互相关检测原理的微弱信号检测装置。综述了数字锁相放大器的主要设计思路,包括信号输入通道设计、算法设计、不同硬件构成设计与参考信号源设计。针对光谱分析应用,分析了动态信号检测失真、载波信号波动时的频率跟踪、相关参数优化及性价比等关键问题及解决方案。通过数字锁相放大器关键参数指标的演进历程分析,展望了数字锁相放大器的发展与应用方向。对于数字锁相放大器的使用与研究具有较高的实用价值,对其后续的创新具有重要的参考意义。     

微弱方波信号的矢量测量研究

为了有效地检测淹没在强噪声背景中的微弱方波信号,采用了相关检测和数字信号处理技术相结合的方法,推演得到了方波信号的正交互相关的完整数学解,在此基础上,设计数字锁相放大器实现对方波信号的矢量测量;实验表明,该数字相关算法简单有效,实现方式灵活;此外,还对该锁相放大器在微弱光信号检测中的应用进行了实验研究,有效地实现了nA级微弱光电信号的检测。     

改进的数字锁相放大器微弱信号检测法

探讨了锁相放大器进行微弱信号检测的原理和实现方法.在此基础上,并与数字锁相放大器检测原理相结合,提出了通过改进检测和移相算法,从而对数字锁相放大器进行优化的设计.使用Matlab进行算法模拟,从模拟结果发现,采样率和信号频率成倍数关系时会出现奇点,提出用动态采样率的方案有效地解决奇异点问题.在LabVIEW下进行仿真,结果表明,放大器在信号幅度为5V、噪声标准差低于50、信号频率低于500KHz,系统对微弱信号检测相对误差低于2％.     

基于FPGA的数字锁相放大器的设计

在测井过程中由于复杂的地下环境,得到的信号往往淹没于噪声中.从强噪声干扰中提取出微弱信号一直是测井中的难点.在微弱信号的采集和处理中,锁相放大技术一直是一种常见且行之有效的方法.本文利用锁相放大技术原理,使用FPGA实现了数字锁相放大器,其中包括基于分布式算法的数字低通滤波器,有效的解决了乘法器资源紧缺的问题.     

基于锁相放大的近红外光谱信号提取电路研究

锁相放大技术是提取淹没在噪声中的微弱信号的重要手段之一,广泛应用于近红外光谱测量领域.文章中介绍了一种模拟与数字相结合的锁相放大检测电路,对电路的设计思路,设计要点配以相关电路图进行了详细阐述,并应用在以PbS做传感器的滤光片型近红外光谱仪中.应用结果表明该电路与原有模拟锁相放大电路相比,具有较高的精度和稳定性,并且算法简单,运算量小,可以成功应用于近红外光谱信号的提取,信噪比可达到73dB.     

基于数字锁相放大算法的电磁传感器探伤研究

微弱的电磁涡流信号不易检测,限制了其在钢轨探伤领域的使用.基于电磁涡流检测的基本原理,设计了使用内参考的正交相敏检波器和数字化的低通滤波器级联构成数字锁相放大算法,并对其进行了仿真验证.利用NI-PXI控制器控制信号发生和采集板卡,设计了电磁探伤传感器和外围电路,结合数字锁相放大算法构成钢轨探伤平台,对有损伤的钢轨试样进行不同频率的实测,有效地检测出了钢轨损伤.     

弱信号锁相放大CD552-R3电路

锁相放大电路是微弱信号检测的重要方法.基于CD552-R3相敏检波芯片设计了一种锁相放大电路,应用于大背景噪声下微弱信号的检测.采用信号发生器产生的标准信号和染噪信号,对该锁相放大电路进行了鉴幅和鉴相性能测试,并在不同强度噪声下对弱信号进行检测.测试结果表明:研制的锁相放大电路输出线性度高于0.9999,具有良好的鉴幅和鉴相特性,能将信噪比为-36 dB的毫伏级信号提取出来,可用于大背景噪声下微弱信号的检测.     

功能性近红外光谱系统及锁相放大器算法的研究

功能性近红外光谱技术是一种新兴的非侵入式光学技术,该技术可以测量脑皮层的功能性活动信息;介绍了单通道fNIRS系统的开发,为了验证系统的性能,2人参与了算数运算任务,获得了氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白的浓度变化;锁相放大器在fNIRS系统中可以很好地提取淹没在噪声中微弱的光强信号,但是模拟锁相放大器价格昂贵,对多通道系统来说是很大的负担;设计了数字锁相放大器算法,通过与模拟锁相进行比较,结果表明设计的数字锁相放大器可以取代价格昂贵的模拟锁相放大器。     

一种应用于谐振式光纤陀螺的数字双相位锁相放大器的设计

针对谐振式陀螺输出频率差信号微弱的特点,设计了一种应用于谐振式光纤陀螺的数字化双相位的锁相放大器,用于检测谐振式光纤陀螺Sagnac效应引起的角速度信号.该锁相放大器无需对参考信号进行相位调整即可实现对待测信号的鉴幅功能,改善系统检测系统的信噪比,实现微弱信号检测.采用数字电路实现该锁相放大器,并将其集成到FPGA上,有利于陀螺小型化和集成化.     

基于FPGA的锁相放大器在多组分气体检测中的应用

该文介绍了基于光声光谱技术的多组分气体检测的基本原理,设计了基于FPGA的数字双相锁相放大器,完成了低通滤波器和DDS信号发生模块的仿真设计并应用于光声光谱多组分气体检测系统。通过对不同浓度的C2H2,CO2,CO混合气体的检测结果表明,该锁相放大器可以有效提取微弱的光声信号,检测出C2H2,CO2,CO这三种气体的浓度,系统检测相对误差小与5%,精度好且具有一定的稳定性,能广泛应用于气体检测中。     

基于FPGA的锁相放大器在多组分气体检测中的应用

该文介绍了基于光声光谱技术的多组分气体检测的基本原理,设计了基于FPGA的数字双相锁相放大器,完成了低通滤波器和DDS信号发生模块的仿真设计并应用于光声光谱多组分气体检测系统。通过对不同浓度的C2H2,CO2,CO混合气体的检测结果表明,该锁相放大器可以有效提取微弱的光声信号,检测出C2H2,CO2,CO这三种气体的浓度,系统检测相对误差小与5%,精度好且具有一定的稳定性,能广泛应用于气体检测中。     

DATA-6000/6100的微弱信号处理功能及应用

近年来,Boxcar平均器、锁相放大器等仪器已广泛地应用于微弱信号处理领域中。DATA-6000/61CO是一种高度智能化的、多功能的、高精度的数字波形分析设备;同时也是一种综合性的微弱信号处理设备。在很多测试中可以取代Boxcar平均器和锁相放大器。本文介绍我们在实验中所涉及到的该仪器的微弱信号处理功能。     

小波神经网络在微弱信号检测中的应用

因为噪声总是会影响检测的结果,所以低信噪比下的信号检测是目前检测领域的热点,而强噪声背景下微弱信号的提取又是信号检测的难点。小波神经网络比数字滤波器更加适合检测微弱信号。小波神经网络是一种时频分析的自适应系统,它能检测信号中的微小变化。该文提出了一种新的检测白噪声中微弱信号的方法。仿真结果表明,小波神经网络在检测微弱信号的特征和改善信噪比方面是一种十分有效的方法。     

锁相放大器的软件实现与参数测量

介绍了锁相放大器测量微弱信号的原理,进而介绍了一款基于LabVIEW的教学型数字锁相放大器的设计,并且用DLIA完成了参数测量实验,整个系统达到了实验所要求的精度.     

基于数字锁相放大器的甲烷谐波检测虚拟系统

基于甲烷气体的谐波检测技术,利用数字锁相放大器SR830检测甲烷气体吸收谱线的一、二次谐波,在LabVIEW虚拟仪器设计平台上设计甲烷浓度谐波检测虚拟仪器系统,实现了对数字锁相放大器的远程控制和对数据的采集与处理;实验结果与理论模型相吻合,充分验证了采用数字锁相放大器检测甲烷气体浓度可以精确的提取出谐波信号,获得较好的信噪比。     

微悬臂梁压阻桥式传感器的微弱信号检测技术研究

针对微悬臂梁压阻桥式传感器的输出信号非常微弱的特点,设计了基于该类传感器的微弱信号检测电路,采用锁相放大技术来提取淹没在强噪声背景下的微弱信号,通过理论和实验证明:该设计方法很好地提取了反映变化量性质的有用信号,同时也很好地提高了系统的信噪比,满足了实际情况的需要。     

基于C8051F020的微弱信号检测装置设计

设计一个基于锁相放大器的微弱信号检测装置,该系统用于检测强噪声背景下已知频率的微弱正弦信号的幅值.系统采用C8051F020为控制核心,并将采集的数据在LCD1602上显示.实践表明,该系统性能好,精确度高,能较好地完成微弱信号的检测.     

呼吸感应体积描记系统中弱信号锁相放大模块的设计

在呼吸感应体积描记呼吸测量系统中,需要测量nV~μV级的微弱感生电压信号,而且在测量过程中,做为传感器的电感线圈容易受到测量环境,呼吸运动以外的其他运动和电子噪声等影响。为适应系统测量范围并降低噪声的影响,设计了一种基于AD630锁相放大电路微弱生理信号检测模块。该模块的锁相放大器具有大于0.96的良好线性度,能检测出传感器的感生电压信号,并分离出直流分量,有效地降低噪声对系统的影响,提高了系统测量的精度,并有望应用于其他微弱生理信号检测。     

利用正交型锁相放大器实现三维磁场微弱信号检测

变磁场测量(ACFM)是近年兴起的可以定量的无损检测技术,为实现该检测方法,设计了由矩形激励线圈和正方体检测线圈构成的三维ACFM传感器激励和感应空间磁场的变化,提出了利用正交型锁相放大器(LIA)的信号检测方法实现传感器的每个方向毫伏级变化的微弱感应电压信号的精确测量。并在此基础上建立了基于频率扫描技术的缺陷识别模型,结果表明:该检测方法达到了对三维磁场微弱感应信号测量和对任意走向裂纹识别的目的。