低噪声微弱近红外光检测电路设计

随着半导体行业的快速发展,红外检测技术凭借其非侵入式、高速、实时检测、体积小、结构简单的优势得到重视,在气体浓度检测、流体检测等领域得到广泛应用。本文设计了宽带宽、低信噪比的微弱红外光信号检测电路,通过分析跨阻放大电路的各个噪声来源,得出其等效噪声模型和噪声密度曲线,随后设计低通滤波器以在满足目标带宽的同时减少电路输出噪声。最后通过Ltspice仿真对滤波前后电路的噪声密度曲线和总噪声曲线进行对比,。结果表明,本文设计的检测电路能有效对高频噪声进行滤波,其总输出信号噪声降低68.71%,信噪比达到84.86d B。同时其制成的电路板体积较小,易于集成到传感器中作为信号检测电路。     

基于近红外技术的小管道油膜监测方法研究

针对油气润滑系统中由于润滑油流动异常导致高速电主轴轴承温升过大的问题。提出利用近红外光学检测技术,采用红外对射结构,将近红外光平行照射在润滑管线上,并通过光电探测器在管线的另一端接收透射光信号,实现小管道内油膜的实时监测。硬件电路包括红外发射电路和红外接收电路,通过信号采集卡对不同气压下的油气两相流的透射光信号进行采集,在时域中分析管内油膜厚度和周向油液分布与气压的关系。对信号进行数字滤波,使用现代功率谱估计自回归模型,从功率谱中观察到“双波峰”现象。在LabVIEW环境下编写监测程序,实现对油气润滑系统中气压不足、油路断油、正常运行三种状态下的实时监测。研究结果表明：近红外光电技术能够应用于小管道油膜监测,可实现出油口油液流动异常的实时预警。