基于PMT模块的供电电路及信号调理电路的设计与实现

本文介绍的是基于光电倍增管(PMT)模块的供电电路及信号调理电路的设计,用于浮游植物粒径检测系统中微弱荧光信号的检测。设计的供电电路将开关电源输出的12V电压转换为低噪声、低纹波、稳定性好的±5V的电压供光电倍增管模块及其信号调理电路使用,实现了一个电源多种应用的目的,并为PMT模块的输出信号设计了信号调理电路,减小了光电检测电路的噪声,提高了检测精度。     

低噪声阵列声波测井信号调理电路设计

针对阵列声波测井仪高温、高噪声的作业环境,采用模拟滤波、低噪声设计和优化的布局布线等技术设计阵列声波信号调理电路,以实现波形模式选择、程控增益放大、可选频带带通滤波等功能.为抑制高频噪声干扰以及降低电路自身的噪声影响,着重分析和设计了低噪声前置预放大电路和可选频带带通滤波器.实践表明,该调理电路噪声小,有较强的噪声抑制能力,通道间波形一致性较好,能在高温环境下稳定可靠地工作.     

电磁流量计信号调理电路设计

论文介绍了电磁流量计的信号调理电路,它是高精度电磁流量计的关键部分。详细阐述了仪用放大器,低通滤波电路和信号放大电路的设计,说明了根据要求所设计的电路结构及功能。并且突出了低功耗设计。     

结冰探测信号调理电路设计与试验研究

介绍了基于光强检测的结冰探测电路的设计方法与试验结果。选择了大面积PIN光电管C30809E,设计、制作光电转换电路和放大滤波电路,做好屏蔽和降噪处理,提高了信噪比,实现了对微弱光电流信号的检测。实测毛冰、明冰对808nm红外激光的反射强度,实现对3mm以上冰层的可靠检测。     

纳米光栅微陀螺前置放大电路的设计与分析

针对纳米光栅微陀螺输出微安甚至皮安级的微弱电流信号,设计微弱电流信号的前置放大电路,研究微弱电流信号检测与电路稳定性的理论,提出一种低成本、低噪声、高信噪比的微弱电流检测方法,即高阻型的I-V转化法,并给出高阻型I-V转化电路的响应带宽计算公式以及电路稳定性的分析方法。通过搭建测试台,对电路性能及功能进行实际测试。实验结果表明:该电路可对皮安级的微弱电流信号进行检测放大,电路灵敏度为10 mV/pA,最大检测误差为1.5%(当输入微弱电流值10 pA时),满足纳米光栅微陀螺的微弱电流检测的需求。     

碳纤维复合材料凹槽缺陷空气耦合超声导波检测

传统的超声导波检测需要使用水或油等作为耦合剂,而有些特殊材料由于其自身原因无法使用耦合剂,使得检测受到限制.本文以碳纤维复合材料为研究对象,采用非接触空气耦合超声导波检测方法,选取0.2MHz探头频率,通过分析3种人工划槽缺陷在相同深度、不同宽度下超声回波信号的幅值变化,来研究不同缺陷大小与回波信号幅值的对应关系,为空气耦合导波在复合材料检测中的应用提供实验指导.实验结果证明了空气耦合超声导波检测的可行性和可靠性.     

多光谱表面温度计信号调理电路设计及环境适应性研究

多光谱测温是发动机和重型燃机热端表面温度测量的一种重要方法,但是由于背景环境温差大、湿度不确定和电磁干扰等不利因素,给多光谱表面温度计微弱信号处理带来非常大的困难。本文主要研究适用于复杂环境下的多光谱表面温度计微弱信号调理电路设计,研究选型适用于多光谱表面温度计的近红外探测器方法;创新性地采用了输入保护环、开尔文开关等技术,提升了信号放大的准确性;介绍了电路板板材选用方法,电路三防工艺和防电磁干扰的具体实施方式。通过实验表明,多光谱表面温度计满足测量需求,具有一定的环境适应能力。     

多路温度巡检仪调理电路的设计

本文主要介绍了高精度多路温度巡检仪系统中调理电路的设计,系统采用恒流源电路作为信号的获取电路,恒流源电路是采用价格低廉的器件通过比较巧妙的设计构成的,文中指出了电路达到恒流效果的关键元器件,根据以往的运用经验,恒流效果十分理想。同时也介绍了传感器在现场的安装技术,为克服两线制带来的线路电阻误差,传感器的对外接线采用四线制方式,详细解释了两线制与四线制的区别,并给出了两线制和四线制的原理图。信号的切换采用常用的多路模拟开关。     

传感器的调理与补偿

在对传感器输出信号进行预处理的过程中 ,往往要把微弱的信号进行放大 ,要求放大器有足够大的共模抑制能力、很强的差模电压放大能力、很高的输入阻抗和稳定的工作性能。但当传感器的输出电阻不为零时 ,运放的等效输入阻抗将不对称 ,从而使单运放的失调增加 ,尤其是在运放输入阻抗较低时更为严重。如果放大电路的共模抑制能力不足、外接电阻匹配不精确 ,则传感器的输出引线电阻、噪声等将在放大电路的输出端引起更大的共模干扰。而运放输出端较大的共模输出信号 ,将使运放的线性度下降而难以有效地放大有用的差模信号。如果共模信号幅值超过…     

相关算法软包装热封缺陷空气耦合超声检测

为实现软包装热封缺陷的在线无损检测,将空气耦合超声检测技术应用于软包装热封缺陷检测。采用中心频率为1MHz、焦点直径约1mm的点聚焦空气耦合超声探头,并分别采用包络积分算法和相关算法对带有0.5~1.5mm泄漏通道型缺陷的热封封口进行面扫描成像。实验结果表明该方法可实现软包装热封泄漏缺陷的非接触成像。将带通滤波后的超声信号包络与标准信号包络相关性系数作为成像特征量,可有效消除空气耦合超声的透射能量波动噪声。相对于包络积分算法,相关算法可显著提升图像信噪比以及小尺寸缺陷检出能力。     

传感器的调理与补偿

在对传感器输出信号进行预处理的过程中 ,往往要把微弱的信号进行放大 ,要求放大器有足够大的共模抑制能力、很强的差模电压放大能力、很高的输入阻抗和稳定的工作性能。但当传感器的输出电阻不为零时 ,运放的等效输入阻抗将不对称 ,从而使单运放的失调增加 ,尤其是在运放输入阻抗较低时更为严重。如果放大电路的共模抑制能力不足、外接电阻匹配不准确 ,则传感器的输出引线电阻、噪声等将在放大电路的输出端引起更大的共模干扰。而运放输出端较大的共模输出信号 ,将使运放的线性度下降而难以有效地放大有用的差模信号。如果共模信号幅值超过…     

基于空气耦合超声导波法对开闭器水层厚度的研究

针对传统接触式超声检测高压电线杆开闭器水层厚度存在漏电风险问题,提出使用非接触式空气耦合超声导波技术对开闭器中水层厚度进行测量。对开闭器水中导波传播过程进行仿真并计算水层厚度;搭建开闭器实验室平台,控制水层厚度,改变换能器之间距离,对回波信号进行分析并计算水层厚度;控制换能器之间距离,改变水层厚度,对回波信号进行分析并计算水层厚度。通过仿真与实验使用几何声学对水层厚度进行计算得出关系式,将仿真与实验两者结果进行对比,有高度一致性,验证空气耦合超声导波法对开闭器中水层厚度测量的可行性与准确性。该方法可为测量开闭器中水层厚度提供新思路。     

黑体式光电高温计调理电路设计

针对黑体式光电高温计中输出光电流范围较宽,并与温度呈近似指数关系、不易处理的问题,提出了基于精密对数放大器LOG100设计的调理电路,将宽范围的光电流转化为0～5V电压,便于进行A/D转换,提高了测温灵敏度,拓宽了测温范围,比传统的分立元件电路简单、可靠.实验表明:该方法测量灵敏度高,可以满足高温计最大测温偏差0.5%的要求.     

C/SiC复合材料空气耦合超声检测数值模拟

针对高孔隙率C/SiC复合材料空气耦合超声检测,引入考虑孔隙形貌的随机孔隙模型开展数值模拟研究。结合力学和声学性能测试计算材料弹性刚度矩阵,借助组织分析建立考虑孔隙微观形貌、孔隙率分别为5%、10%、15%的随机孔隙有限元模型,研究了空气耦合超声透射法检测过程中超声波传播特征及典型缺陷的响应规律。结果表明:材料纵波声速约2830 m/s,横观各向同性五个独立弹性常数分别为158.149、88.589、34.141、15.288和13.793 GPa。孔隙呈长条状,随孔隙率增加,超声衰减逐渐增大;孔隙尺寸与波长的比值约在0.05~0.22范围,主要为瑞利散射机制。高孔隙率、复杂孔隙形貌显著影响超声波的传播过程,导致个别条件下声场指向性发生偏转,影响缺陷检测。当分层缺陷长度由0增加到25 mm时,接收信号幅值衰减增大,与无分层模型相比最大衰减增加33.9 dB。随着复合材料层板厚度的增加,超声衰减进一步增强,声场也将产生一定偏转,主要体现孔隙和分层的共同作用。计算结果与实验吻合较好,为高孔隙率C/SiC复合材料的高质量无损检测提供支撑。      

应用于激光闪光法测量热扩散率装置的微弱信号放大调理技术研究

针对激光闪光法热扩散率测量装置中光伏型探测器输出信号微弱、易受干扰的问题,设计了微弱信号放大调理电路。应用输入保护环技术增强抗干扰能力,精选电子元器件提高测量准确度,应用开尔文开关技术实现自动切换功能避免导通电阻的干扰。经实验证明,本文研制的微弱信号放大调理电路具有较好的重复性、较小的波动度和长期稳定性,为激光闪光法热扩散率测量装置的应用提供了重要技术保障。     

铁电驻极体空气耦合声换能器的研制

基于多孔聚丙烯铁电驻极体薄膜系统研制了平面型和球型聚焦空气耦合超声波换能器。平面型换能器孔径为20mm,两个球型聚焦换能器的孔径和焦距分别为20mm和35mm、30mm和40mm。使用激光干涉仪测得了三个换能器作为发射器工作时的带宽和谐振频率,并且将在脉冲回波模式下测得的换能器作为接收机工作时的响应与激光干涉仪测试结果进行比较。最后选择孔径为20mm的球型聚焦换能器,在脉冲回波模式下对不同直径孔的聚乙烯阶梯楔进行扫描成像。     

SAR型模数转换器前端信号调理电路设计

为设计出与逐次逼近型(SAR)ADC输入适配且性能优良的信号调理电路,综合考虑分析模拟输入信号、SAR型ADC接口的前端、基准电压源和数字接口,根据噪声分析理论给出前端RC滤波器的详细设计公式和设计过程,并根据滤波器的带宽和系统噪声容限选择前端驱动放大器。通过对比芯片官方参考电路和实际测试效果表明:计算公式有效可行,放大器的分析选择科学合理,为SAR型ADC前端信号调理电路的设计提供可靠依据。     

信号调理IC和万能线性化精密数表的信号处理

本文分析了信号调理IC和万能线性化精密数表对传感器信号的处理方法 ,介绍了后者的具体应用实例 ,证明其具有广泛的适用性。     

信号模拟箱电路的分析与设计

信号模拟箱的硬件电路主要由主机电路,通信电路、控制输出电路、LED显示电路、工作电源电路以及模拟负载六部分组成,其硬件电路框图如图1所示。     

空气耦合斜入射非线性检测方法研究

针对金属板结构微观缺陷难以检测的问题,提出一种基于空气耦合超声斜入射非线性微观缺陷的检测方法.首先通过数值分析的方法分别对垂直入射钢板与斜入射钢板时的透射率进行对比,并对3?mm厚钢板进行不同入射角的透射率对比试验.试验证明在斜入射条件下,超声波在钢板中因发生模态转换导致透射率增大.其次,利用空气耦合激励斜入射方法,对...