取样积分器在激光外差测厚系统中的应用

为了提取激光外差玻璃测厚系统中的微弱信号,采用了取样积分器作为信号检测电路,介绍了激光外差玻璃厚度测量系统原理,设计了平衡取样积分电路,并运用Multsim对电路进行仿真。结果证明,取样积分器检测到的输出信号符合系统设计的预期要求。     

基于锁定放大的微弱激光回波信号探测系统

微弱信号检测的核心问题是对噪声的处理,为了探测深埋于噪声中的微弱激光回波信号,设计并搭建了一套锁定放大信号检测系统。PIN光电二极管探测到的微弱激光回波信号由前置放大电路和二级放大电路转换为电压信号并放大,再经带通滤波器滤除带外噪声,最后通过相敏检波电路,转换为与回波光强成正比的直流电压信号输出。测试结果表明,系统可以有效抑制噪声,被测信号的信噪比改善超过10.6dB。     

仪表放大器在激光外差玻璃测厚系统中的应用

为了放大激光外差玻璃厚度测量系统中的微弱信号,采用由分立元件构成仪表放大器作为光电探测器前置放大器,解决了放大器与光电接收器之间阻抗匹配,并运用Multsim对电路进行仿真和安装调试。结果证明,放大电路的输出信号符合系统设计的预期要求。     

光纤振动传感器的信号检测电路设计

基于干涉仪的相位调制型光纤传感器具有极高的灵敏度,其中探测微弱光信号的光电信号检测电路起着重要的作用。针对光纤振动传感器系统,分析了PIN光电二极管前放电路和典型跨阻抗PIN-FET的组件电路,为减小前放I/V变换电路中跨阻阻值很大而带来的热噪声,设计了T型电阻网络。利用结构简单、性价比高的PIN光电二极管的前放检测和滤波器电路,对Sagnac干涉仪的输出的光信号进行了检测。实验表明该电路有效地降低了输出光电流噪声的均方值,其性能可靠,完全满足振动传感器的实际应用的测量要求。     

激光外差探测中外差信号检测方法研究

为了检测激光外差探测中的微弱信号,分析了激光外差探测原理,提出了采用锁相放大器与采样积分器检测激光外差信号,锁相放大器是利用压缩等效带宽抑制噪声检测周期信号,采样积分器是利用取样和平均化技术测定深埋在噪声中的周期性信号,这2种方法在激光外差信号检测中可大幅度改善信噪比。     

检测微弱光信号的PIN光电检测电路的设计

分析了ＰＩＮ管光电检测电路的工作原理,对几种电路形式进行了噪声分析,提出了减小噪声,提高信噪比的方法。     

低噪声光电检测电路的研究与设计

为了消除光电检测电路的噪声干扰,解决用光电检测电路检测微弱光信号时的噪声问题,文章分析了光电检测电路的内部和外部噪声的来源,设计出了一种低噪声光电检测电路,并给出了光电检测电路的噪声模型,推出了光电检测电路输出信噪比的公式并对影响光电检测电路输出信噪比的因素进行了详细的分析与研究,提出了在设计低噪声光电检测电路时对光电器件、电子元件以及前置放大器等元器件的相关参数的选择方法与依据.     

新型处理电路干涉测振装置

相较传统接触式测量,激光非接触式测量具有无可比拟的优势。提出一种采用激光多普勒效应的零差测振装置,分析多普勒测量原理及光路电路结构,并阐述实现振幅测量的原理与硬件电路设计,以纸盆中央贴有反射镜面的扬声器为振动测量对象,结合初步实验数据给出误差分析。该仪器光路中采用PIN二极管为光电探测器,省去了声光调制器,信号处理电路采用窄脉冲参考鉴频电路,省去复杂的锁相环鉴频器与相敏检波电路,结构简单,性价比高,具有良好的应用前景。     

新型光纤熔接机中激光功率检测电路设计

设计了一种适用于新型光纤熔接机光功率探测对准系统中激光功率检测电路,通过选用高灵敏度的InGaAs光电二极管实现光电转换.采用差分放大电路进行前置的I/V转换和放大滤波,并对其进行了仿真测试和电路调试.结果表明:该检测电路能够有效的去除工频等噪声的干扰,并且具有稳定的输出信号和放大倍数,实现对输入的激光功率信号进行转换并输出匹配至0～3 V电压范围的A/D转换器中,为后续运用微机控制运动平台进行熔接奠定基础.     

光子计数技术中脉冲高度谱分析及实验

本文讨论了微弱光脉冲计数技术中脉高谱分析的必要性及原理;给出了100MHz光子计数系统脉高谱分析器的实用电路,对电路中各部份原理作了简要分析,并对脉冲定宽电路作了推导计算,理论计算与电路实测波形基本相符。脉高谱分析可用于光电倍增管,电子倍增管的噪声分布检测,也可对脉冲信号源的幅度稳定性进行快速、直观测量。     

激光测距中微弱激光辐射测量技术

激光测距中微弱的目标回波信号探测是一难题,有效信号通常在皮焦,甚至飞焦水平。为了避免雪崩二极管的不稳定性,在研制的微弱激光辐射测量仪中采用了稳定性较好的硅光电二极管器件,并且采用了多种抗噪技术,在保证测量精度的同时,提高了测量灵敏度。实验数据表明系统微弱激光辐射测量能力达10-15J/cm2,不确定度为U=9.0%(k=2),且工作性能稳定,线性良好,满足激光测距指标。     

雪崩光电二极管在相位式激光测距仪中的应用

雪崩光电二极管作为光敏接收器件,特别适合用于微弱信号的接收检测,它在相位式激光测距系统中用来接收经过漫反射后微弱的激光信号.针对雪崩二极管反向偏压电路中高纹波的问题,本文设计和分析了一种高效的低纹波偏压电路,实验结果表明,该方法有效抑制了纹波电压.针对雪崩二极管温度漂移的问题,本文设计和分析一种新型的温度补偿电路,使雪崩二极管达到了最佳雪崩增益.针对雪崩二极管噪声问题,分析了主要噪声源,设计了一个低噪声的前置放大电路,实验结果表明,该电路有效地提高了信噪比.综合实验结果表明,这些电路设计对于提高相位式激光测距仪的测量精度是有效的.     

基于Matlab和LabVIEW的混沌噪声发生器设计

混沌理论用于微弱信号检测领域近年来得到较快发展.实验室内研究,需要产生包括混沌噪声在内的各种噪声,并叠加微弱周期信号作为微弱信号检测系统的信号源.文中介绍基于Lab-VIEW平台并结合Matlab计算模块的混沌噪声发生器,可产生典型的3种混沌噪声:Logistic、Duffing、Lorenz形式.该发生器将LabVIEW易于接口实现和Matlab计算精度高、编程简捷的特点相结合,并通过USB-6008模块外扩高速DAC芯片AD5405实现单通道信号噪声输出;具有结构清晰、通用性强、易于实现、使用方便的特点.     

差拍法在油水浓度自动检测中的应用

提出了一种利用差拍法测量油水浓度的有效方法。将油水浓度的变化转换为电容器容值的变化,继而利用标准正弦振荡电路将容值变化转换为振荡频率的变化。通过与固定振荡频率的信号进行混频、低通滤波得到差频信号来反映油水浓度的变化。实验结果表明,该测量系统可检测到0．02％的油水浓度的变化,并且具有较高的稳定性。     

基于小波分解尺度系数能量最大原则的GIS局部放电超高频信号自适应小波去噪

抑制干扰是GIS局部放电在线监测的关键技术之一。尽管局部放电超高频检测方法能够有效避开低频干扰,但来自测量系统的白噪声仍然为准确测量局部放电带来困难。为有效抑制白噪声,提高局部放电超高频法的测量精度,本文提出一种用于GIS局部放电超高频信号的自适应小波分解去噪算法,该算法基于每层小波分解尺度系数能量最大的原则,逐层自适应选取最优的小波进行分解,并结合Donoho提出的软阈值法进行去噪。对人工绝缘缺陷产生的四种GIS超高频信号的去噪结果证明了该算法较其他小波算法能更好地去除白噪声且去噪后信号波形畸变较小,具有很好的应用前景。     

超高压电缆局放在线监测局放信号提取技术研究及应用

局部放电检测已成为电缆绝缘在线检测技术的重要内容之一,由于局部放电信号微弱,且易受现场噪声干扰,因此如何准确识别并提取局放信号成为在线监测系统研究的重点和难点。本文通过运用联合抗干扰技术对局放信号进行处理,有效消除干扰并保留原始信号的必要形状特征;采用多相态谱图聚类分析法,从多相态谱图中提取放电特性,为局放在线监测提供判断依据和有效分析手段。经某水电厂330 k V电缆线路局部放电在线监测系统现场应用证明该技术具有较好的实用性和推广性。