基于数字锁相放大器的甲烷气体检测仪设计

针对甲烷气体浓度实时检测的要求,设计了一型基于谐波检测原理的检测仪器。该仪器由DFB激光器、准直器、角反射器构成高信噪比光路系统,由数字锁相放大器提取甲烷气体吸收后的一次和二次谐波,并采用标准仪器校准、最小二乘拟合等方法,得到了甲烷气体浓度计算公式,最大测量误差不超过1.1%。测试表明：该仪器通过高性能光路系统和数字电路提取微弱信号,提高了仪器工作稳定性和检测信噪比,测量误差满足使用要求。     

液压式万能试验机的测试系统设计

阐述一项混凝土抗压强度的试验过程和结果分析。在试验过程中,使用液压式万能试验机进行测试,分析试验数据,确认试件的抗压强度、试件尺寸符合实际需求。     

基于虚拟仪器的锁相放大器远程实验系统设计

设计了基于虚拟仪器的锁相放大器远程实验的软件系统,用LabVIEW软件编写了客户机与实验机程序,实现了串口与单片机系统的通信、声卡采集信号、TCP/IP网络通信等功能。用Linux中的IPtables防火墙技术实现实验机与服务器间的端口映射,使得互联网上的所有用户可以通过服务器访问实验机,进行远程实验。     

基于虚拟仪器技术的程控锁相放大器设计

基于LabWindows/CVI 5 .0虚拟仪器设计平台 ,采用PC和LIA MV 15 0锁相放大器模拟以及自行设计的数据采集卡 ,研制了一种用于微弱信号检测的具有测试参数自动调整功能的程控锁相放大器。文章介绍了该虚拟仪器的结构及硬件软件设计方法。     

基于锁相放大器的光纤电流互感器研究

为了测试光纤电流互感器中由于Faraday效应引起的旋转量,提出了采用锁相放大器处理信号的方法,改进了传统的将交流成分与直流成分相除的方法。系统将采集信号做单端电压输入测试和差分电压输入测试,并比较了单端输入与差分输入的测试效果,定性分析了输出幅值与被测电流的关系。测试结果表明,锁相放大器输出幅值与被测电流具有线l陛关系,且差分输入较单端输入幅值大、线性度好、对外界干扰抑制性强。其成果为进一步研究基于旋光效应的光纤电流互感器的应用奠定了基础。     

基于锁相放大器和LabVIEW的激光功率测量系统

为了降低激光噪声对光学实验的影响,采用了锁相放大器配合光学斩波器进行降噪。斩波器将激光调制成某一特定的频率,并把该频率传送至锁相放大器作为参考信号,锁相放大器再利用相干检测的方式提取出有用信号。为了减轻实验过程中操作员的劳动,使用LabVIEW平台开发了一套自动化软件系统,实现了实验操作和数据记录的自动化,极大地简化了操作流程。结果表明,与直接使用功率计测量激光强度的方法相比,该方法测量噪声从9.1%降低到4.7%;与人工记录数据相比,使用自动化软件系统节约了一半以上的实验时间。     

基于虚拟锁相放大器的中红外CO检测系统

利用PC机和LabVIEW平台较强的数据处理能力, 设计并实现了一种基于虚拟锁相放大器的中红 外CO检测系统。系统采用双通道热释电探测器检测气体浓度,利用USB数据采集卡采集 探测器的传感信号,利用LabVIEW平台的乘法器、滤波器及直流幅值提取模块构建的虚拟锁 相放大器提 取传感信号幅度。为了表征虚拟锁相放大器的性能,利用幅度可调的标准正弦信号作为 待测信号,对 虚拟锁相放大器输出信号的幅度与标准正弦信号的幅度做实验测量与对比,二者呈现出良 好的线性关系, 线性拟合优度约为99.978%。对配备的20种CO气体 样品开展气体标定实验,并测量 了本文系统的精度、稳定性和检测下限等指标。实验结果显示,系统的检测下限约为50×10－6,对20种气体 样品的检测误差均小于4.2%,对浓度为3500×10－6气体样品3h测量结果的最大波动范围为±6%。 由于LabVIEW资源丰富且功能可任意扩展,因此在实验室环境中的气体检测,本文系统相 比采用嵌入式微处理器的系统更具有优势。     

基于数字锁相放大器的电涡流位移传感器

针对电涡流位移传感器电路结构复杂、线性度低等问题,采用数字锁相放大技术来测量传感器线圈损耗,再通过线圈损耗测量位移大小。充分利用了STM32F3系列单片机的片内资源：片内数模转换器与DMA控制器配合产生激励信号,模数转换器与DMA控制器配合采集信号,浮点运算器运行数字锁相放大器算法,最后用片内数模转换器输出线性校准后的数值,实现了一种新型的电涡流位移传感器。传感器的电路简洁,线性度优于0.51%,动态响应时间小于2 ms。     

基于SOPC数字锁相放大器设计与实现

为了解决传统锁相放大器对于微弱信号提取精度不高及携带不方便的问题,文章提出一种基于SOPC数字锁相放大器,整个系统集成到SOPC系统中。微弱信号通过信号预处理电路和A/D转换电路之后通过SOPC系统进行处理,使用数字锁相环可以实现锁定待测信号的相位,从而实现幅度的测量。此系统具有功耗低、可在线升级等优点,测试结果表明,此系统的幅度测量误差率可以达到0.35%,相位差可以达到10°以下,具有较强的实用价值。     

用于混频信号的双通道数字锁相放大器

为了实现对混频信号的高速采样和同步处理,提出了一种采用正交数字解调算法的双通道数字锁相放大器.系统结构基于数字信号处理器(DSP)及其配合的硬件,并采用增强并口(EPP)协议,实现了DSP同PC机的双向高速通信.实验验证了该系统的可行性.     

对数字锁相放大器远程控制的谐波探测

利用数字锁相放大器处理光谱信号的高次谐波 ,并实现了计算机对锁相放大器的控制。通过对Cs原子D2 线的谐波探测 ,研究结果表明 :锁相放大器用于探测气体的高次谐波 (高于二次 )的直接吸收光谱 ,可以得到较常见的二次谐波探测更高的信噪比     

基于数字双相位锁相放大器的前向散射能见度仪

从散射式能见度仪的理论基础出发,给出散射式能见度仪的测量原理和锁相放大器检测强噪声背景下微弱信号的原理。重点给出在日光、灯光等强噪声背景下检测散射的红外光和稳定发射器光源功率的解决方案。并根据该原理研制了VJC-2型能见度仪,在高速公路的试运行结果表明,该仪器具有很高的准确性和稳匙性。     

基于Simulink的锁相放大器微弱信号检测仿真分析

介绍了锁相放大器检测微弱信号的原理,并用Simulink对其进行了仿真实现,分析了白噪声及谐波噪声对信号的影响,从提高输出信噪比的角度对检测参数设置进行了分析,为锁相放大器的设计提供了参考依据。     

数字锁相放大器的实现研究

基于DSP设计了一种采样频率可控的数字锁相放大器。针对数字锁相放大器对低通滤波器性能的要求,采用CIC和降采样的方法,实现了一种高效的窄带低通滤波器。测试结果表明,在采样频率为500kHz时,低通滤波器的通带截止频率可达0.5Hz;当输入信号幅度为5～150mV时,系统测试的相对误差小于0.5%;当输入信号幅度为1～50μV时,系统测试的相对误差小于2%;同时系统在1～120kHz的工作范围内,具有较好的一致性。     

锁相放大器对微弱信号的检测研究

通过Mulitisim仿真软件,实现对锁相放大器的设计,检测出含噪声中的微弱信号。本系统是基于锁相放大器的微弱信号检测电路,用来检测在强噪声背景下已知频率的微弱正弦波信号的幅度值及相位。     

利用数字锁相放大器进行谐波探测的实验研究

利用数字锁相放大器处理光谱信号的高次谐波,并实现了计算机对锁相放大器的控制。通过对Ｃｓ原子Ｄ２线的谐波探测,研究结果表明：锁相放大器用于探测气体的高次谐波（高于二次）的直接吸收光谱,可以得到较常见的二次谐波探测更高的信噪比。     

锁相放大器及其相关检测的仿真分析

锁相放大器是一种对检测信号和参考信号进行相关运算的电子设备.文章基于锁相放大器检测微弱信号的基本原理,简要介绍了锁相放大器的各部分组成及功能;然后在matlab中,分别以带有宽带噪声的正弦波为输入信号,以正弦波或方波作为参考信号,进行了相关检测仿真:提出了减弱相关检测中参考方波奇次谐波影响的方法,经实验证明,以方波作参考信号时,在信号通道后加入以输入信号频率为中心频率的带通滤波器减小了方波奇次谐波对直流输出的影响,使测量结果和以正弦作参考信号相当.最后介绍了其他解决方案.     

基于DSP Builder的正交矢量型数字锁相放大器实现

微弱信号检测技术在当今科学研究领域必不可少,其中锁相放大技术由于在速度和精度这两个方面都能达到很高的要求,因而在微弱信号检测领域得到大量使用。使用DSP Builder可以更加方便高效地进行设计。以DSP Builder软件为工具,介绍了正交矢量型数字锁相放大器各个模块的设计,并对整体设计进行了验证,仿真结果证实设计可行。