晶振减振系统的分析

锁相频率源中,晶振作为参考信号对相噪有着重要的影响。在振动条件下,晶振和锁相频率源输出频率的相位噪声恶化。本文详细分析了振动与相位噪声之间的关系。并得到了减振系统的数学模型,经试验验证根据该模型设计的减振系统能有效的减小振动条件下锁相频率源相位噪声的恶化。     

浅谈锁相环在信号发生器中的应用

锁相环是一种可以产生输出信号相位与输入标准信号相位相关的控制系统。在信号发生器中采用锁相技术,能够使信号频率的稳定度和准确性大大增强。本文重点介绍了锁相环的原理及其在频率合成中的应用。     

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。     

基于锁相红外热成像理论的复合材料网格加筋结构的无损检测

基于锁相红外热成像理论, 对复合材料网格加筋结构的几类典型缺陷进行无损检测, 采用法国Cedip公司开发的锁相红外热成像系统对检测结果进行分析。讨论了加载频率、 输出电压偏移量对检测的影响。结果表明, 相位图比幅值图含有更多的缺陷信息。不同的加载频率会产生不同的检测结果, 选择恰当的加载频率是检测的关键; 增加输出电压偏移量有利于检测。该方法可用于对复合材料未知缺陷的检测。      

锁相放大器直流输出分析——输入占空比可调矩形波信号

锁相放大器在微弱信号检测中具有广泛的应用,为了更好地了解锁相放大器的工作特性,采用占空比可调的矩形波信号作为信号源输入,系统研究锁相放大器的直流输出与输入信号的相位及占空比的关系。实验结果表明:采用幅值相同、不同占空比的矩形波信号通过锁相放大器其直流输出值不同,输入不同占空比的矩形波的被测信号在锁相放大器直流输出与相位和占空比的关系图像为三角波形,当占空比为0.5时有最大输出值。     

毫米波固态锁相系统的研究

毫米波的频率锁定源是激光频率测量的基础，本文报道了利用谐波混频技术以及耿氏振荡器的偏置电调特性，应用了以ＥＣＬ为基础的数字环路锁相技术，将８ｍｍ和４ｍｍ的毫米波的振荡频率，通过Ｘ波段固态微波锁相源，锁定在５ＭＨｚ高稳晶体振荡源上，获得了高稳定的微波信号，实现了从５ＭＨｚ至Ｗ波段频率稳定度的高精度传递。只要将５ＭＨｚ晶振锁定在铯束频标上，本系统可达到与铯频标相应的准确度。     

可编程THz-TDS锁相放大技术

太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)其光导天线产生的信号与背景噪声相比极其微弱,需要采用锁相放大技术对信号进行放大处理。根据锁相放大的基本原理和太赫兹时域光谱系统的特点,设计出了基于 AD630的可编程THz-TDS锁相放大系统,该系统能够根据使用要求提供合适的中心斩波频率和带宽值。通过实验得到了由模拟开关控制的可编程带通滤波器在不同中心斩波频率处的输出值和带宽的关系曲线,并通过模拟实验验证了系统对微弱信号的探测能力。最后,在光学延迟线移动速度为1500μm/s,连续扫描的情况下,采集到的THz信号的信噪比在50 dB左右。结果表明,该系统具有中心斩波频率和带宽可调,锁相效果好,体积小,便于太赫兹仪器的集成化等优点。     

锁相红外热成像技术测量结构的应力分布

通过试验研究了运用锁相红外热成像技术进行结构应力测量时,加载频率的改变对于测量结果的重要影响,给出了合理确定加载频率这一重要参数的试验方法。将锁相红外热成像技术应用到航空工业飞机机翼蒙皮与骨架之间铆接结构应力分布地研究中,显示了锁相红外热成像技术在结构应力测量方面相对于传统应变片电测技术的明显优越性。     

基于虚拟锁相放大器的接地网无损检测系统

在接地网无损探测的工程实际中,复杂强干扰会给数据采集带来困难。锁相放大技术能有效从强背景干扰下稳定地提取出微弱的可用信号,在分析变电站测量环境噪声成分的基础上,基于锁相放大器原理,运用虚拟仪器技术设计一种虚拟数字锁相放大器。该锁相放大器利用数据采集卡内部的可编程滤波器进行抗混叠处理,同时对两路传感器输出信号进行采集,利用虚拟信号发生器产生精确的两路0°和90°参考信号,再用数字低通滤波器得到信号的实部和虚部,最后利用成像算法得到接地网的结构图。通过实验室内测试,该锁相放大器具有较高的频率稳定性、幅值和相位测量精度及较强的抗干扰能力。将该锁相放大器用于接地网无损探测系统,在实际变电站得到工程应用。结果表明:该无损探测系统能够应对变电站复杂的电磁环境,可在现场正常工作,并准确探测到接地网结构。     

精密测频用4mm注入锁相稳频源

本文描述一个用于精密测量亚毫米波频率的4mm注入锁相稳频源,其输出功率约为20mW。当用于精密测量HCN激光器的337μm线时,该稳频源的频率为68.5GHz,最小频率步长为8.1kHz,拍频信号的信噪比不低于150:1。文中还分析了稳频源的短期稳定度。     

锁相环集成电路CD4046及其在自动化仪表中的应用

介绍了锁相环集成电路CD4046的工作原理及其内部结构，给出了锁相环集成电路在工业自动化仪表中的一些具体应用实例，如调制解调电路、频率变换电路、锁相倍频电路等。     

高精度稳频基准频率斩波控制电路

现代测量技术尤其是现代环境监测要检测或监测的物质成分往往都是含量很低的,特别是在痕量成分的分析检测中,在极高的背景噪声中提取很弱的分析信号,一般需采用的锁相技术,必须用斩波控制电路提供稳定的参考频率。所以要确保斩波控制电路能够输出稳定高精度的基准频率,这样才能准确地分析测量。     

外差干涉定位系统中的锁相跟踪方法

以外差干涉定位系统为研究对象,提出一种基于锁相跟踪的定位方法,简化了传统定位系统结构;就整个定位系统的工作过程及原理进行了说明,证明了锁相跟踪方法的可行性;讨论了系统工作过程中的核心功能环节的实现方法,分别对高频信号的发生、移相脉冲抑制以及鉴相过程进行详细说明。本文就鉴相电路功能和干涉锁相跟踪定位系统的输出进行了测试实验,实验结果证明高频鉴相电路输出准确度达到0.07o,锁相跟踪系统定位输出的合成不确定度为10.1 nm。     

锁相放大技术在大气烟尘污染检测中的应用

本文主要介绍了锁相放大技术在大气烟尘污染检测中的应用,并详细地讨论了抽气泵的流量和正弦信号频率选取的要求。     

基于锁相技术的微机械陀螺闭环驱动电路

传统的闭环驱动电路其输出信号的频率与微机械陀螺驱动方向的固有频率存在一定偏差,且频率抖动较大,系统的建立时间较长．基于上述不足,在分析微机械陀螺闭环驱动方式工作原理的基础上,提出一种基于锁相技术的闭环驱动电路方案,电路进入稳定工作状态时,交流驱动电压与驱动方向敏感电流的相位及频率一致．微机械陀螺在驱动方向谐振,显著改善了输出信号的频率特性．仿真结果表明,这种闭环驱动电路输出信号频率与微机械陀螺驱动模态固有频率完全一致,频率抖动及系统建立时间分别是传统闭环驱动电路的38％和50％．通过实验验证了该方法的可行性     

约瑟夫森电压基准

自1990年1月1日以来，国际上统一启用约瑟夫森效应，用常数KJ。康复现国际单位制的电压单位伏特。中国计量科学研究院建立的1伏约瑟夫森电压基准（JJAVS），测量不确定度达到5X10-9（1a）。1993年研制完成并通过了国家技术监督局鉴定。JJAVS系统主要由锁相微波源、低温探头、小电压精密测量及计算机组成。电压基准采用美国HYPRES公司生产的1VNb－Nb结阵。微波源采用耿氏管振荡器，由EIP578B锁相频率计通过锁柏环路驱动器进行稳频。频率的不稳定性达到10-11星级。偏置电源输出电压端有一个三级的低通滤波器，总电阻为76fi，泄漏电…     

亚毫米波频率的精密测量

研制出一套亚毫米波频率精密测量装置,在系统中所用的微波频率基准源是采用注入锁相和倍频方式获得的全固态化4mm锁相稳频源。该系统的测量精确度优于5×10~(-8)。对HCN激光的频率进行了测量,本文中给出一些实验结果。     

集成锁相环在激光脉冲调制系统中的应用

锁相环由鉴相器、环路滤波器及压控震荡晶体组成,是一个能跟踪输入信号频率和相位的闭环自动控制系统。研制的激光脉冲调制系统采用锁相技术,以单片、集成锁相环代替分立元件,实现了片内鉴频和鉴相的功能。研制的腔倒空驱动器能够输出 4MHz, 800kHz, 400kHz, 80kHz,40kHz, 8kHz, 4kHz, 800Hz, 400Hz 等不同重复频率的脉冲信号,输出功率达到瓦级,满足了声光布拉格池的要求。该激光脉冲调制系统已经应用在皮秒时间相关单光子计数光谱仪系统中,取得了比较理想的效果。     

锁相环跟踪超声振动系统谐振频率的改进

锁相式频率跟踪超声发生器的频率跟踪范围较小且易出现死锁现象,通常要人为重新启动,系统才能恢复跟踪状态,在应用时会带来麻烦。根据超声振动系统的等效电路研究其阻抗特性,并通过实验绘制换能器特性曲线,分析应用CD4046跟踪串联谐振频率容易造成死锁的具体原因,提出带解锁的频率跟踪系统的方案。实验结果表明此方案有较大的跟踪调节范围与较强的适应负载变化的能力,对超声发生器的具体应用有一定的参考意义。     

油气管道聚乙烯层粘接缺陷的红外热成像检测方法和信号增强技术研究

为降低油气管道聚乙烯层粘接处的脱粘、粘接缝隙等面积型缺陷造成的安全事故发生概率,通过主动式红外热成像技术以及对不同深度的聚乙烯材料缺陷进行检测,采用主成分分析法和锁相技术对获取的原始红外图像进行处理,实现深度在5 mm处的粘接缺陷定量检测,该深度为油气管道聚乙烯层的标准尺寸大小。通过实验确定锁相频率与图像信噪比的关系,可为提高锁相检测效果提供依据。研究表明:激励频率在0.005～0.006 Hz范围内,锁相检测可以满足在役油气管道5 mm深的粘接缺陷检测,主成分分析法可以有效解决激励导致的温度分布不均匀带来的噪声干扰,弥补锁相检测方法的不足,提升缺陷可检测深度,该方法可以将原始温度分布图像的信噪比均值由0.637 dB提升至8.033 dB。