提高基于TKLAS的废气动态浓度测量系统分辨率与灵敏度的方法

基于自平衡激光接收器和数字锁定放大器构造了TDLAS汽车尾气动态浓度测量系统.其中,自平衡激光接收器通过引入一个低频反馈回路去维持吸收信号和参考信号的自动平衡,有效地消除了背景噪音,扩大了测量范围;而数字锁定放大器采用一块DSP芯片TMS320F2812来实现相关检测算法,大大降低了系统的白噪音,提高了测量灵敏度.     

混合集成伺服放大器

一、概述 电子电位差计和平衡电桥用的伺服放大器是自动平衡记录仪的核心,它的作用是将测量来的微小偏差信号放大,来驱动平衡或执行机构,以便实现系统的自动平衡。随着硅器件工艺的进步,在伺服放大器中硅器件取代了锗晶体管,从而大大提高了晶体管伺服放大器温度性能和可靠性。目前我国大量     

基于固态自旋系综NV色心微波调制的磁传感技术研究（英文）

针对传统磁场检测设备分辨率低、测量精度低的现状,提出了一种基于金刚石NV色心微波频率调制进行磁检测的方法。通过频率调制方法,可以降低测量系统中低频噪音干扰,提高测量灵敏度。首先通过扫描微波频率得到ESR谱线,然后利用混合高频正弦调制信号进行频率调制,并使用锁相放大器对频率进行锁定,得到频率与光谱一阶导数成比例的信号。实验结果表明,磁场检测灵敏度可达17.628nT/Hz~(1/2)。该方法实现了高分辨率、高灵敏度的磁场检测。     

双频激光干涉仪中的数字相位计设计

基于Altera公司FPGA芯片,提出了一种基于双频激光干涉仪系统中数字相位计的实现方法。该相位计用于测量系统中被测信号和参考信号之间的相位差角度,间接测量激光干涉仪的光程差信息。被测信号经过光电接收器以及A/D模数转换成数字信号送到FPGA芯片中,与FPGA内建的查找表参考信号做正交相关法解调运算,得到一组X-Y值,再利用CORDIC算法计算arctan函数获取相位差,最后计算出干涉仪的光程差,算法的全过程使用FPGA硬件实现。实验结果表明,该相位计使双频激光干涉仪的相位差测量精度在0.01°以内。     

面向大型薄壁件柔性装配平台的IGPS接受器研制

主要介绍了Indoor GPS(iGPS)测量系统接受器的研制,iGPS测量系统原理是基于区域GPS三维空间测量技术,利用红外扇面激光代替卫星微波信号向全局范围内发送,传感器接受激光信号之后,经过电路处理将其处理成脉冲信号,利用现场可编程门列FPGA,设计数字信号处理单元,测量出激光信号之间的时间间隔,根据后方角度交会原理计算出接收器当前空间位置三维坐标值。系统应用于大型薄壁件制造的柔性自动化装配平台实现实时在线反馈调整,得到满意的效果。     

基于MATLAB仿真的锁定放大器的研究

研究了锁定放大器的实现原理,并根据该原理用MATLAB的SIMULINK工具箱对锁定放大器进行了建模和仿真。仿真结果表明锁定放大器具有卓越的微弱信号检测能力。在实际测试中。所设计的锁定放大器也很好的完成了信号的检测和拾取。     

基于锁相放大器的全光纤式激光多普勒测速系统

为了提高激光多普勒测速系统的测量精度及其实用性,基于锁相放大器和光纤设计搭建了一套激光多普勒测速系统。该系统的优点在于,锁相放大器的引入能够放大信号并可避免杂散光影响,从而大大提高系统的信噪比;此外,利用光纤取代传统的传输与接收光路,有效避免振动、灰尘、杂散光等环境因素影响,使实验条件大大简化。利用该系统测量移动平面镜和漫射面镜的结果表明,该系统能够准确测量移动物体的速率,误差在1%以内。该系统将来可应用于在线监测活体组织的血液流速测量中。     

光强非线性响应下的光致热弹光谱光强修正

提出了基于光强非线性响应的光致热弹光谱光强修正方法,实现了激光光强的准确修正。控制DFB激光器工作于波长调制模式,设置激光调制频率为16 369.75 Hz,通过光纤放大器增强其出射光强非线性项的幅值,光束经多次反射池后汇聚于石英音叉根部激发光热信号,采用数字锁相放大器解调得到对应的谐波信号,通过多项式拟合谐波信号背景,反演得到与浓度及光强分别对应的谐波信号。实验结果表明,当光强从22.03 mW变化至3.16 mW,谐波信号背景幅值与光强具有良好的线性关系,线性相关系数大于0.998,归一化后的谐波信号幅值波动小于0.37%。针对甲烷测量,系统在较大的浓度范围内具有良好的线性响应,谐波信号信噪比表明系统的最低检测限达0.22×10-6。该研究为光致热弹光谱的光强修正提供了一种新的方法,可有效提高LITES系统在长期测量应用中的稳定性。     

用于微机电系统运动检测的激光差动多普勒技术

提出了能够检测微机电系统器件面内瞬时运动的方法，建立了测量微机电系统谐振器面内运动速度和位移的差动激光多普勒系统。在光路中引入了电荷耦合器件监控系统，可以观察被测器件微小结构的调整和振动情况。使用信号处理电路从光电接收器输出的高频调制信号中分离出多普勒信号，并用时频分析算法从多普勒信号中提取出速度信息，再通过积分获得位移。测量了微机电系统谐振器的面内振动，测量结果的离散度误差为2．512μm。     

被动红外系统用带CO2量子放大器的光电接收装置

分析了带ＣＯ２最子放大器的光电接收装置，预测放大所取ＣＯ２激光弱信号用的量子放大器的运用能将带量子放大器的光电接收装置的探测力与这种光电接收装置中运用的辐射接收器的探测力相比，提高２－５个数量级。介绍了带量子放大器的不电接收装置的结构诸元，并给出了它的主要特性。     

基于锁定放大的砂石含水量微波测试系统研究

文中介绍了微波法测量建筑砂石含水量测量系统。该系统由于引入了正交锁定放大器和本底噪声扣除的测量方法,使测量系统避开了因器件的不稳定性、电路的静态漂移、环境干扰噪声和器件噪声等对测量精度和稳定性带来的影响,实验表明测量精度和稳定性优于传统测量系统。     

锁定放大微弱信号检测仿真与设计研究

为解决商用锁定放大器不便于特定应用背景下微弱信号检测系统的灵活扩展与剪裁,该文分析了正交锁定放大的基本原理,建立了正交锁定放大的MATLAB/SIMULINK数学模型,展示了锁定放大所能达到的性能以及数字信号处理对锁定放大性能的改善效果。给出了正交锁定放大检测装置的硬件设计过程,包括前端信号调理电路、移相电路、相敏检测电路、低通滤波电路、均方值电路及数字显示电路等。仿真表明,在高斯噪声影响下,微弱信号检测可以达到较高的检测精度,且通过滑动平均值滤波算法可以有效提高检测的精度。实验研究表明,在噪声信号峰峰值为10 V情况下,可以将50 m V的有用信号提取出来,且在50 m V以上可以拟合出较好的输入输出线性关系,便于检测装置的标定。     

自动平衡显示仪中放大器的改进

放大器是自动平衡显示仪的核心部分,不仅对微弱的偏差信号进行放大,更重要的是担负着调节平衡的作用。为了消除抖动,提高精度和克服一系列缺点,必须在放大器内增加校正环节,将放大器改为具有比例积分作用的调节器。一、自动平衡显示仪原理上的缺点自动平衡显示仪本身是一个闭环的随动系统,放大器相当于比例调节器。根据调节原     

一种用于涡街流量计的程控放大器

涡街信号的幅值随频率成平方关系而变化,输出信号幅值的差别很大。为了保证测量精度,要求信号幅值控制在一个合适的范围内。为此,采用数字电位器和低功耗运算放大器研制了一种程控放大器。通过TMS320LF2407A DSP芯片计算涡街信号的绝对平均值来确定和调节放大器的增益,以适应涡街信号幅值的变化。实验结果表明,程控放大器的设计和幅值调整方法是有效的。     

锁定放大器在涡流探伤仪中的应用

一介绍锁定放大器的基本原理,并在此基础上,对涡流缺陷信号检出原理进行了阐述和分析,给出了锁定放大器在涡流探伤中的应用以及应注意的事项。     

Renishaw公司创新的MicroHoleTM技术

激光对刀设备基础知识 非接触式刀具调整系统采用穿过机床加工区域的激光束来对刀具进行调整.系统激光发射器和接收器安装在机床床身上或者床身的两侧,这样激光束穿过机床加工区域,照射到接收器上.当刀具穿过激光束时,照射到接收器上的光束亮度将发生变化,从而产生一个触发信号.通过这个触发信号锁存机床当时的位置,由此获得刀具的几何尺寸.这个系统还可以用来检测刀具的破损情况.将刀具快速移动到一个应该能截断激光束的位置,如果这时接收器还能接收到激光束,则说明刀具的刀尖已损坏.     

基于DDS技术的蓄电池内阻测量方法的研究

针对交流法测量蓄电池内阻受诸多因素的影响,准确度难以提高的问题,提出了基于直接数字合成技术和锁相放大器相结合测量内阻的新方法。详细阐述了用相位累加器精确地获取锁相放大器同步信号的工作原理、用相位累加移相技术精确测量电池内阻两端电压和电流相位差的方法,设计了采用锁相放大器实现蓄电池内阻测量的电路。实验结果表明：该方法具有可靠性高,测量数据准确等优点。     

一种弱信号检测相关信号的产生方法

为给微弱信号检测中的锁定放大器提供高性能的相关信号源,采用AT89C51单片机直接数字频率合成产生了3路6相相关正弦波信号.在单片机程序中采用同一个长的正弦波数据表,能保证所有的输出信号满足相关性要求.介绍了用Matlab生成这种任意长度的数据表的方法.     

锁相放大器在激光外差信号检测中的应用

目前,激光外差技术在激光测振、测速和测距等精密测量中已有广泛的应用,但在这些应用中待检测的光信号都非常微弱且含有大量噪声。为了提取该信号采用锁相放大器作为系统检测电路,在分析锁相放大器原理的基础上,设计了锁相放大器各模块电路并仿真。经实验测试,在给锁相放大器加幅度为0．01～0．5mV的信号时,在电路输出端可以得到信号。     

基于AD630的双相锁相放大器设计

在利用激光吸收光谱技术进行摩托车尾气检测的系统中,携带有用信息的光信号是微弱信号,淹没在很强的噪声和其他干扰的背景中,因此必须采用微弱信号检测技术中的锁相放大器来实现有用信号的提取。阐述了微弱信号检测的基本原理,比较了单通道和双通道的锁相放大器的优劣,设计了运用AD630作为相关乘法器的双相矢量锁相放大器。