锁相放大技术在光谱吸收式甲烷传感器中的设计应用

针对光谱吸收式CH4气体传感器的微弱信号检测问题,设计了一种基于平衡调制解调芯片AD630的微弱信号检测电路,重点介绍了锁相放大技术测量的基本原理,并给出相应的硬件电路,实验结果表明：该传感器响应时间为12s,测量精度可达0.03％VOL,该电路误差小、性能稳定,能够满足整体性能要求,达到了预定的设计效果.     

离子迁移谱电信号前置放大电路的设计与仿真

离子迁移谱产生的电流信号幅度为pA级,往往淹没在强噪声中难以用常规的仪器测量出来,为了检测如此微弱的电流信号,前置级放大电路是最关键的环节,其设计优劣直接关系到信号数据采集系统的精度.本文采用锁定放大技术的原理,根据OPA128芯片的特点,提出了信号检测的方法和前置放大电路的设计.经过Multisim10软件仿真,该电路检测pA级微电流,误差不超过4.4%,在测量范围内有较好的线性度,满足检测离子迁移谱微电流的要求.该电路也对低频微弱电信号以及直流信号的放大都具有一定的参考价值.     

一种多通道微弱电流信号检测电路的设计与实现

针对微电阻率电成像测井仪井下电流微弱、动态范围大等特点,设计了一种具有大动态范围、对电流有高灵敏度的采集电路.设计包含电流信号处理电路、放大滤波电路、模数转换电路;电路有序完成了25路通道的采集,上传模值后并由数字相敏检波得到其幅度信息.通过实验测试证明,电路能够对有效值为0.7nA的电流仍有一定的分辨能力,测量动态范...     

基于锁相放大的近红外光谱信号提取电路研究

锁相放大技术是提取淹没在噪声中的微弱信号的重要手段之一,广泛应用于近红外光谱测量领域.文章中介绍了一种模拟与数字相结合的锁相放大检测电路,对电路的设计思路,设计要点配以相关电路图进行了详细阐述,并应用在以PbS做传感器的滤光片型近红外光谱仪中.应用结果表明该电路与原有模拟锁相放大电路相比,具有较高的精度和稳定性,并且算法简单,运算量小,可以成功应用于近红外光谱信号的提取,信噪比可达到73dB.     

光电离传感器中微电流检测电路的设计

介绍了一种低频极微弱电流信号放大电路的工作原理、电路设计、元器件选择及制造工艺。该放大电路是光电离传感器的重要组成部分,它也可以应用在其它微弱电流信号的检测系统中。实验表明:该电路有效抑制了噪声,具有良好的灵敏度和线性度。     

锁相放大技术在光学式甲烷气体传感器中的应用

设计了一种基于近红外可调谐半导体激光吸收光谱的光学式甲烷气体传感器,传感器针对甲烷气体位于1653.722nm处的吸收谱线,应用锁相放大技术提取微弱的一次谐波幅度信号,实现对气体浓度的测量。重点分析了在光学式甲烷气体传感器中应用锁相放大的原理及关键技术。结果表明该传感器响应时间为10s,测量精度可达0.02%VOL。     

基于PSD的微位移传感器

微弱电流的放大与处理是基于位置敏感探测器(PSD)的微位移传感器的关键技术。分析了电流—电压转换原理,指出转换误差主要来源于偏置电流及失调电压。应用屏蔽、Guard、避免自激等技术设计了前放电路,实现了微弱电流信号的提取。传感器工作距离为10 mm,测量范围为±0.5 mm,采用精度为±0.5μm的装置驱动钢板进行微位移测量,实验数据表明:传感器分辨力为±0.5μm,检测精度为±2%。     

一种远端高速小电流检测电路的设计

本文提出了一种用于高速微安级小电流的远端检测电路,可用于在线辐照、限制空间等复杂环境中进行微弱电流检测.本电路主要由三部分组成:I/V变换电路、信号二级放大和精密电源调理电路,放大调理后的信号可通过长线将送至远端的检测仪器进行测量.本电路具有插入阻抗小、检测范围宽、动态响应快、驱动能力强等特点,能够适用于各类环境中.     

微悬臂梁压阻桥式传感器的微弱信号检测技术研究

针对微悬臂梁压阻桥式传感器的输出信号非常微弱的特点,设计了基于该类传感器的微弱信号检测电路,采用锁相放大技术来提取淹没在强噪声背景下的微弱信号,通过理论和实验证明:该设计方法很好地提取了反映变化量性质的有用信号,同时也很好地提高了系统的信噪比,满足了实际情况的需要。     

呼吸感应体积描记系统中弱信号锁相放大模块的设计

在呼吸感应体积描记呼吸测量系统中,需要测量nV~μV级的微弱感生电压信号,而且在测量过程中,做为传感器的电感线圈容易受到测量环境,呼吸运动以外的其他运动和电子噪声等影响。为适应系统测量范围并降低噪声的影响,设计了一种基于AD630锁相放大电路微弱生理信号检测模块。该模块的锁相放大器具有大于0.96的良好线性度,能检测出传感器的感生电压信号,并分离出直流分量,有效地降低噪声对系统的影响,提高了系统测量的精度,并有望应用于其他微弱生理信号检测。     

航空发动机静电传感器前置放大器设计

分析了静电监测传感器的原理和信号特点,设计了一种适用于发动机气路静电监测的传感器信号前置放大器,此放大器具有高输入阻抗、低输出阻抗、低噪声、高共模抑制比等特点,并给出了该放大器的电路分析与设计要点。发动机气路模拟实验表明：该放大器可以对微弱信号进行无失真放大,有效地实现对气路静电监测信号的调理,为后续的信号采集和处理奠定了基础。     

热导传感器TCS208F及其信号调理电路研究

为了准确测量下水道内甲烷气体的体积分数,以避免爆炸事故的发生,基于热导传感器TCS208F,仪表放大器INA122,U／I变换芯片AD694等设计了热导传感器信号调理电路,将传感器得到的微弱电压信号放大,经过U／I变换将电压信号转换成适合于远距离传输的4-20mA的工业标准电流信号,再将电流信号还原成电压信号送入单片机进行采集。针对调理电路设计过程中出现的问题,对电路设计中的干扰因素进行分析,得出一系列抗干扰措施的方法,在实际应用中得到了较好的效果。     

传感器微弱信号低噪声斩波放大器

本文介绍一种实用的传感器微弱信号低噪声斩波放大器.它由精密绝对值(整流)电路、电斩波放大电路和低通滤波电路三部分组成,适用于传感器或经一级前放输出的微弱波动信号需直观地由其直流电压正幅值来反映其变化的场合.输入信号即使只有几十微伏或几百微伏此放大器都能正常工作,而且在红外测温判别产品质量方面应用效果良好,获得了激光加热工件时靶点温升温降的红外热谱曲线.     

基于差分放大电路的宽带直流放大器的设计

宽带直流放大器在微弱信号监测和测量电路系统中应用非常广泛,本论文提出了一种基于差分放大电路原理,并采用高速宽带集成运放作为主放大器,来设计宽带直流放大器的具体方法。     

基于Multisim 8的弱信号放大电路的设计与仿真

介绍了ICL7650斩渡集成运放的性能,并采用该器件设计了一个弱信号的前置放大电路,通过mulfisim8软件进行仿真和测试,其增益、幅频特性、信噪比等性能指标都能达到设计的要求。该电路结构简单,对直流、低频微弱电信号放大具有一定的参考使用价值。     

基于锁相放大的微弱信号检测电路前置滤波器设计

针对降低前置放大器噪声的方法展开研究.分析了影响系统噪声的主要因素,提出并详细阐述了一套前置减噪滤波器的设计方法.该方法采用了基于锁相放大技术的微弱信号检测电路,取得了明显的噪声优化,进一步降噪7.25%.     

基于HMC1001的铁磁金属检测系统设计

针对金属检测,根据惠斯顿电桥原理,将磁场转换成微弱的电压信号,将电压信号通过差分放大电路进行放大,从而获得可以处理的电压信号,通过对电路进行优化使传感器工作更加稳定和准确.实验表明:在一定范围内存在铁磁类金属时,磁阻传感器HMC1001可以检测铁磁类金属引起的磁场变化,设计可以广泛用于食品、制药、日化等行业.     

磁悬浮转子微陀螺的电容检测系统分析和实现

介绍了一种新型磁悬浮转子微陀螺的电容检测方案,其特点是检测定子上径向分布的电容极板和悬浮转子形成差动电容的变化.检测电路为基于相关检测原理的交流电容电桥的方法.电路实现中采用积分电荷放大器作为前置级,对其输出和噪声进行了深入的分析.之后,前置级的输出信号经过低噪声放大器进行放大,再通过带通滤波以及相关解调等电路实现检测系统需要的输出幅值和信噪比.实验证明,实现的检测系统对角度输入有较好的线性响应,角度分辨率达到0.1°,即可检测到的电容变化约为1fF.