基于数字移相锁相技术的扬声器故障检测

该文为改善3种传统锁相检测法相位差不可控的缺点,通过对互相关锁相检测原理的改进,提出一种新型数字移相锁相检测法。在核电环境长距离传输条件下,结合对模拟前端电路的相位误差分析,该检测法将两路具有频率固定延时的数字移相信号代替两路正相关模拟信号,对强噪声中的微弱信号进行相敏检测,根据相关函数的差异性利用低通滤波器实现有用信号信息的提取。在核电厂区90 dB的强噪声环境中,对扬声器进行故障试验测试。结果表明:该数字移相锁相检测法可稳定检测的最低信噪比为-40 dB,最大检测误差为2.1%,可有效克服前端模拟移相误差不可控的缺点,完成扬声器工作状态的检测。     

基于数字锁相的应变放大测量

为解决数据采集现场噪声大,布线安装困难的情况,将数字锁相应用于高精度的应变放大测量中.由于锁相放大在干扰较大的应用现场是最易于实现高精度检测的方法之一,因此在模拟锁相的基础上推出对应变桥路的数字锁相放大检测原理,并根据此原理利用AD8231放大器和C8051F061单片机设计了一个实用的数字锁相测量系统,该系统的分辨率和精度大为提高,有效地降低了现场测试中干扰与布线的难度.     

用微机提取俄歇电子信号的几个问题

将微机应用于表面分析的俄歇信号采集处理,以前曾作了简要介绍。尽管锁相放大器是一个从噪声中提取弱信号的仪器,但如果信号中噪声太强,将限制锁相放大器灵敏度的使用。图1是对GaAs(100)作俄歇谱分析的曲线,人们很难从中得到些什么信息。测量时锁相放大器的灵敏度     

光学测量系统信噪比优化方法研究

在光学测量中常常受低信噪比问题的影响,导致测量结果的不确定度增大。近红外波段双向反射分布函数（BRDF）的测量由于红外信号强度偏弱,易受环境干扰,面临的低信噪比问题尤其突出。光学测量系统的信噪比问题一般产生自探测系统,对于红外测量系统来说,经常使用斩波器、锁相放大器进行弱信号测量,但同时也引入了噪声问题。因此,本文针对近红外波段BRDF测量信噪比问题,从探测器、斩波器、锁相放大器三部分着手,分析噪声来源并针对性地提出抑制方法与优化措施,以提升信号信噪比。优化后的测量系统较优化前抗噪声能力提高,可重复性由优化前的2.1%提升到1.6%。     

锁相放大器校准方法研究

锁相放大器在微弱信号测量中已经得到了广泛的应用,本文通过对锁相放大器基本结构和工作原理的分析,总结出了锁相放大器一般参数的校准方法。     

WMS温度测量中谐波信号锁相放大器的设计

在波长调制光谱技术(Wavelength Modulation Spectroscopy, WMS)温度测量中,传统的锁相放大器测量谐波信号的振幅必须对被测信号及参考信号的相位单独进行调整。针对这一问题,设计了一种基于高精度平衡调制器AD630进行同步相敏检测的谐波信号的双锁相放大器。与传统的锁相放大器相比,所提双锁相放大器利用正交双通道的平方和检测,可以避免被测信号与参考信号进行严格的相位匹配问题。利用Multisim软件构建仿真模型,包括前置高通滤波器、正交双通道的相敏检波器、低通滤波器等部分。理论计算和仿真结果表明,所提方法能够准确检测微弱一次、二次、四次谐波信号的幅度,检测误差小于5%,具有电路简单、运行速度快、线性度高等优点,能够满足WMS温度测量工程应用。     

基于正交锁相放大器的交流电法接收机设计

针对目前野外测量环境复杂,直流电法仪测试结果不稳定、发射电流大导致野外使用不方便等问题,提出将相关检测技术用于低频交流电法接收机的设计方案。采用正弦波交流激发,通过正交锁相放大器测量接收电极上电位差信号的幅值和相位信息,实现复电阻率的低频交流电法仪接收机设计。利用中心频率自动可调的带通滤波器和频率自动跟踪的锁相放大器,在强噪声背景下检测出接收电极上的电位差信号。实验结果表明:在一定频率范围内接收机实现频率自动跟踪测量,准确测量出被测信号的幅值和相位,提高电法仪的测量精度和抗干扰能力。     

改进的二维滤波技术在浅层地声探测中的应用

利用声波反射原理探测地下浅层物体是一种较为有效的探测方法。经过多年的探索，我们已形成了以爆炸和锤击等有较高分辨率的瞬态信号作为声源，采用传感器直线阵接收，后续结合阵列信号处理技术完成目标信号的提取和成像处理的探测方案。该声探测系统在实测中，地表直达波对物体反射波的强干扰是限制探测灵敏度的主要原因之一。因此，抑制强干扰，提取有效信号，是实现目标正确探测和定位的先决条件。由于探测深度较浅，反射波和直达波混迭在一起，在频率域或时间域很难将强干扰和信号分开。于是就提出了利用直达波和反射波视速度的差异对频…     

一种应用于涡流检测的DDS正交信号源

介绍了采用单片DDS芯片AD9854设计的频率可连续调节的宽带正交信号源，给出了系统的硬件构成、软件流程及软件编程方法等。该正交信号源具有优良的频率准确度，两路输出信号正交性好，且频带范围宽，应用在智能涡流无损检测中较好地解决了激励信号源及正交锁相放大器检测电路中参考源的问题。     

扫描激光激发瑞利波探测材料表面微缺陷

提出了一种无损探测材料表面微小缺陷的新方法,利用移动扫描激光线源在材料表面激发的超声瑞利波,结合自行改进的差分式光偏转探测系统接收该超声波信号,并对该探测系统的测试原理进行了讨论;在利用系统进行实验研究时观察到：当激发激光源接近材料表面的人工缺陷时,探测信号的幅度会发生显著变化．通过对信号幅度变化规律的特征分析,可以对材料表面的微小缺陷进行诊断,亦证实了扫描激光线源技术在材料表面微小缺陷无损检测方面具有的应用价值．     

扫描激光激发瑞利波探测材料表面微缺陷

提出了一种无损探测材料表面微小缺陷的新方法,利用移动扫描激光线源在材料表面激发的超声瑞利波,结合自行改进的差分式光偏转探测系统接收该超声波信号,并对该探测系统的测试原理进行了讨论;在利用系统进行实验研究时观察到:当激发激光源接近材料表面的人工缺陷时,探测信号的幅度会发生显著变化.通过对信号幅度变化规律的特征分析,可以对材料表面的微小缺陷进行诊断,亦证实了扫描激光线源技术在材料表面微小缺陷无损检测方面具有的应用价值.     

基于相关原理的相位差测量改进算法及应用

为提高相关法在非整周期采样情况下的相位差测量精度,增强算法的动态响应能力,提出了一种基于相关原理的相位差测量改进算法。该算法利用原两路同频信号产生具有90°相移的两个参考信号,经零相位滤波后,将原两路信号分别与两路参考信号进行相关运算,再利用相关和正弦函数的一些性质得到相位差的计算公式。理论分析和实验结果表明,该算法具有不必预先知道信号频率的特点,测量精度不受采样是否整周期的影响,且能实现相位差的动态检测,与传统算法相比,该算法测量精度更高,更具鲁棒性和普适性。     

PHS-2型酸度计示值非线性误差检修一例

在检定PHS—2型酸度计过程中,发现指针颤抖。当作PH测量时,指针在左右范围均颤抖,当作±mV测量时,指针在左范围颤抖,而且当测量大于PH7时出现正差大,小于PH7时出现负差大,出现示值非线性误差。此类故障看起来很复杂,但具体检修起来并非如此。 首先,对稳压电源、电极接线柱、屏蔽接地、参量振荡器等进行检查,再用数字万用表检查参量振荡器的放大器、中间电压放大器、检波整流器和电流放大器各级静态工作点,如果都正常;此时怀疑信号在传输过程中有其它干扰频率信号。故用示波器首先检查参量振荡放大器各级输入输出信号,结果正常,然后又查…     

微型大气电场监测装置的设计与实现

针对户外场磨式地面电场仪存在的输入阻抗高、感应电流信号弱、易受外界电磁波干扰、功耗大且无市电供电等问题,设计一种光伏发电加蓄电池储能供电的低功耗大气电场监测装置。为减小系统功耗,提高测量精度,设计微型低速双定子差分式电场传感器,传感器感应到的两路微弱电流信号经过T型反馈网络实现I/U变换。通过减法器和4 Hz低通滤波器消除共模干扰和工频干扰,提高信号的信噪比。利用光传感器采集同步感应信号,与AD630锁相放大器配合对信号进行处理,得到与场强成正比例关系的直流电压。经实验验证,系统在–50~50 kV/m的模拟电场强度范围内,测量分辨力可达到10 V/m,测量线性度<1%。所设计系统能够在光伏供电的情况下独立运行,实时测量大气电场强度并将测量结果传输到上位机,为雷电监测预警提供必要的数据支持。     

实用振动样品磁强计（VSM）的研制

本振动样品磁强计利用一只扬声器作为振源，用一套具有独自特色的消振装置使系统稳定，整套装置能在Ｘ、Ｙ、Ｚ三方向可调（包括粗调，细调）。利用外磁场对振动的样品磁化，利用霍耳片检测外部磁场，由锁相放大器检测线圈中产生的感应信号，利用Ａ／Ｄ数据采集卡，计算机采集磁场信号和感应信号，实时显示测量结果并打印数据。     

红外线轴温探测系统中的阳光干扰

红外线轴温探测系统利用轨边红外探头,对通过铁道车辆的每个轴承温度进行实时测量,及时发现热轴故障车辆,防止热切轴事故发生,保障行车安全。但因探测系统采用非接触式探测,在采集信号时,不但采集到轴温信号也采集到干扰信号。通过对阳光干扰情况的分析,以波形特征为切入点,总结阳光干扰波形的特点,降低热轴误报,提高热轴兑现率。     

微弱信号检测在电流测量中的研究与仿真

准确度和稳定性是光学电流互感器（OCT）的主要性能指标,但现有的OCT所测得的光电信号会受到外部干扰和内部元器件的固有噪声等影响,其主要是光电探测系统中的噪声,严重时反跌电流信息的微弱光电信号将淹没在强噪声背景中,降低了光学电流互感器的测量精度。针对该问题,本文通过Labview平台仿真了数字式锁定放大器在光学电流互感器中的微弱信号检测,并分析了仿真结果。     

具有超低输入噪声的电阻类传感器噪声高精度测量系统

为准确测量电阻类传感器的噪声,克服商用锁相放大器在噪声测试方面准确性难以评估、性能有限的缺点,该文利用低噪声的前置放大器与24位的数据采集卡构建高精度的电阻类传感器噪声测试系统。该系统可有效避免测试电路和数据处理对噪声测试结果的影响,且可通过噪声实测值与理论值对比保证测量结果的准确性。测试结果显示该系统具有0.8 nV/Hz0.5@1kHz的超低输入噪声(100 mV输入范围),优于商用锁相放大器;噪声理论值与实验值之间的平均偏差仅为0.25%,确保测试系统的准确性。该系统可以满足大多数电阻类传感器的高精度噪声测量需求。     

双频涡流检测中微弱信号的二维信息提取

为了实现双频涡流无损检测中的有用信号提取,将正交矢量型锁相放大器应用于无损涡流检测.依据涡流检测的阻抗分析原理,利用移相技术和相关检测的算法实现了在双频涡流检测中对微弱信号的幅值、相位二维信息的提取和不同频率信号的分离.这种方法有效的抑制了噪声,实现了双频涡流检测的阻抗正交分解,实验表明.该方法稳定性和精度较好,对其他涡流检测也有借鉴作用.     

基于MIMO体制的协同探测雷达网技术研究

针对未来信息化战争对预警探测系统的需求,提出一种基于MIMO体制的雷达协同探测技术,给出一种可行系统的组成并分析其特点。该探测网以二维相控阵雷达作为核心组网单元,以无源被动探测系统为重要补充,通过宽带信息传输网络将各节点的探测信息输入到协同融合中心,完成多个雷达节点在航迹级、点迹级和信号级的多层次融合,具有发现能力强、定位精度高、工作模式灵活等性能优势。