光纤瓦斯气体检测中锁相放大器的设计应用

由于仪器主要用于油田、煤矿等工作环境相对恶劣的地方,其工作电压不稳定,另外根据近红外光谱的特点,对传统的锁相放大器进行了改进,设计了一种适合瓦斯气体浓度检测中的锁相放大器。系统采用微处理器控制、反馈调整、扫描技术、相敏检测技术等,通过软件控制,自动调节参考信号相位,使输出信号幅度达到最优,并通过积分器进一步提高信噪比,从而能够从强噪声信号中精确的提取出光谱信号,此外还对在气体检测中普遍使用的谐波检测方法进行了实验研究,取得了良好效果。     

基于类状态机的检测时间自调整的频率检测器

针对SOC系统应用需求及现在所存在的频率检测电路结构无法同时兼顾检测精度和检测响应速度的问题,将类状态机(RSMC)技术应用于频率检测电路中.开展了不同频率检测器的比较及原理分析,提出了将类状态机应用于频率检测电路,兼顾了没有外部器件情况下的良好检测精度和检测响应速度,实现了根据被检测时钟信号的频率自动调整所需检测时间的功能,采用了先进的最小沟道长度为0.18 μm的且能提供1层多晶硅和4层金属的SMIC18pf工艺,获得了0.071 mm2的版图面积(不加pad和静电保护电路).研究结果表明:低频率检测值FL =2 MHz,变化范围为-15％～+20％;高频检测值FH =7.5 MHz,变化范围为-12％～+20％.低频点检测时间和高频点检测时间分别为TL =15.53μs和TH=2.3μs.模拟供电电压为3.3 V,消耗功率为59.8 μW;数字供电电压为1.8 V,消耗功率为6.4 μW;整个系统共消耗功率为66.2 μW.     

近红外光谱仪中的微弱信号检测技术

介绍了近红外光谱仪的应用和近红外光谱仪中的信号特点.自然光的干扰是在开发此类仪器时遇到的主要困难,在了解近红外光谱分析仪中的信号和噪声特点后,采用切光的办法来对光信号进行调制可有效的克服这一问题,使信号变得容易处理.而通过采用相敏检测的方法又可大大提高信噪比.文章系统的介绍了弱信号的提取方法,解决了近红外光谱仪中信号提取问题,并给出了实际可行的电路和测试结果.     

基于高阶统计的欠采样多信号频率估计

利用信号频率特征矢量Ｋｒｏｎｅｃｋｅｒ积并基于四阶累积量时延和ＭＵＳＩＣ算法,本文提出了一种适用于任意高斯噪声环境的欠采样多信号频率估计的新方法,适当选取时延参数,方法极大增加估计的信号的数目,计算机模拟证实了有效性。     

自调整禁忌搜索算法及其在无损检测中的应用

在基于复数磁导率检测钢铁材料硬度与材质分选过程中 ,由人工方法确定最佳检测相位角的过程较为复杂。首先对人工处理方法进行了研究并由此给出了基本的直接搜索算法 ;为了提高计算的精确度和减少计算时间 ,依据于非线性规划中的罚函数法 ,文中对基于罚函数的禁忌搜索算法进行了研究 ;作为对现有算法的改进 ,进而提出了自调整权系数的罚函数算法 ,并给出了适用于实际使用的计算机自动处理实现方法。将本算法应用于实际的铁磁无损检测仪器中 ,通过实际应用结果进一步验证了算法的有效性和实用性     

参数自调整模糊控制在空调系统中的应用

对于典型的非线性、时变、滞后的空调系统,基于精确模型的经典控制和现代控制方法难以取得良好的控制品质。而模糊控制则因其具有无需建立被控对象数学模型,鲁棒性与抗干扰性强等特点,能很好地适应空调系统的控制要求而得到广泛的应用。在分析了基本的PID参数整定对系统性能影响的基础上。将模糊控制技术与经典PID控制相结合。建立参数自调整模糊控制器．并用MATLAB软件对该控制器进行仿真。结果表明,参数自调整模糊控制器具有较快的响应速度和较小的稳态误差,同时对被控对象的参数变化有一定的自适应能力。     

参数自调整模糊控制器在空调控制系统中的应用

针对空调温度控制的大惯性、大滞后、非线性特点，提出一种基于参数自调整模糊控制器，阐述了参数自调整的原则，仿真实验结果表明：空调温度控制系统具有较高的控制精度、良好的动态特性和鲁棒性，超调小、系统响应快、调节时间短，达到了良好的控制效果。     

一种多频率同步信号激励电流源设计

生物电阻抗频谱(BIS)多频率同步快速测量系统中的激励电流源必须满足频谱宽、谱能量均衡、相位同步、输出阻抗高等特殊要求.基于Walsh函数设计了一种周期、二值的九频率同步信号f(9,t),它在1、2、4、8、16、32、64、128和256次等9个主谐波上相位同步,能量分布均衡,功率总和占到了平均总功率的65.52％.介绍了f(9,t)的FPGA实现方法和电压控制电流源(VCCS)驱动电路设计.负载实验表明,VCCS的负载电压理论仿真波形与实测波形高度一致,且具有较高的输出阻抗.确立了一种比较理想的多频率同步激励电流源,为BIS的多频率同步快速测量奠定基础.     

基于在线自调整参数模糊控制器的研究与应用

本文针对微机过程控制系统．介绍了在线自调整参数模糊控制器．并将其应用于液位，温度等控制。与传统的模糊控制器相比较，此控制抗千扰性强，实时性好，具有较高的稳定性和可靠性。     

基于自调整规则因子的数控进给伺服控制器设计

介绍了自调整规则因子模糊控制器的原理,利用Matlab仿真软件中的模糊逻辑工具箱和Simulink仿真环境对该控制器进行了仿真,并应用于数控进给系统中,提高了控制系统的动态性能和稳态误差.     

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。     

基于锁相放大器的低通滤波环节优化设计

对于实时成像系统,锁相放大器的低通滤波环节是影响系统响应速度的关键因素。基于理想运算放大器模型所构建的低通滤波器,未考虑非理想器件参数的影响,所设计出的低通滤波器响应性能并不理想。研究非理想运算放大器对滤波器响应时间的影响,并编制了基于MATLAB的软件包,用于计算其最优参数值,以构建所需滤波器,提高成像系统的实时性。     

锁定放大技术在ACFM检测电路设计中的应用

扰动磁场检测信号是微弱信号且总是不可避免地含有噪声和干扰信号.利用锁定放大技术设计一扰动磁场检测电路,包括去2.5 V直流电路、放大滤波电路、移相电路、电压型开关式乘法器.该设计电路实现了对扰动磁场微弱信号的测量与消噪处理.试验表明,利用锁定放大技术设计优化ACFM检测电路是一种有效的方法.     

基于数字锁相放大的时栅传感器信号处理研究

针对时栅位移传感器对信号噪声和插补时钟频率稳定性敏感及需要时钟频率高的问题,提出了一种基于数字锁相放大技术的时栅位移传感器信号处理方法。该方法用STM32F4微处理器同步产生激励信号和采集时栅输出信号,不需采集正交参考信号,将正交参考信号和输出信号送入正交矢量型数字锁相放大器,实现角位移检测。研究了基于数字锁相放大技术的时栅传感器信号处理原理和算法,设计了A/D采集电路和窄带低通数字滤波器。仿真和试验表明:在信号噪声较大条件下,时栅位移传感器的误差控制在±1.1″以内,显著提高了精度。该方法只需采集一路感应信号即可实现传感器角位移检测,优化和简化了电路结构。     

SR830锁相放大器在瞬态温度传感器动态测试中的应用

介绍应用锁向放大器对温度传感器进行测试的新方法,解决了测试过程中噪声大信号难以捕捉的问题。针对OMEGA公司CHAL-010(镍铬-镍铝)热电偶温度传感器进行校准实验。系统中SR830锁相放大器的应用对获取热电偶输出的微弱信号起到至关重要的作用。对得到的测试数据和曲线进行分析,对测试系统的研究和该热电偶的应用有一定的参考价值。     

全自动生化分析仪光电信号放大器的设计

摘要：主要阐述了全自动生化分析仪光电信号放大器的设计,说明了光电二极管、运算放大器和其他元件的参数选择以抑制噪声,提高了检测精度。通过仿真验证,这种设计很好地解决了微弱信号难以检测的问题。     

基于虚拟数字锁相放大的微弱电阻测量

小阻值的接插件广泛应用于各类精密电路中,具有重要的意义.精密插座和开关通流电流小、电阻低,测量时掺入了噪声,使得微弱的有用信号淹没在噪声中.为获取有用信号,该设计针对微弱接触电阻,以NI PCI-4462高精度数据采集板卡为硬件平台,进行高速数据同步采集;以LabVIEW为软件平台,设计了基于高频激励高速采样的虚拟数字锁相放大算法.文中对算法开展微弱信号分析,在小型拨动开关的阻值测量中得到了初步应用.     

空气压缩机变频调速的应用

针对空气压缩机加、卸载供气控制方式存在的问题，论述了变频调速系统的安装调试及其控制方式及空压机变频改造后增加了效益。