基于信号波形幅度检测放大技术的电容式土壤水分传感器研究

土壤水分量测对于农田系统的评估和选择、水资源的合理利用是十分重要的。根据土壤水分与土壤相对介电常数的关系,基于信号波形幅度检测放大技术设计了一种电容式土壤水分传感器。在标准溶液样品、粘壤土、砂壤土、粘土土样中对提出的传感器进行测试。实验结果显示,传感器输出电压与被测介质含水量有良好的线性关系(R2为0.81～0.99),传感器灵敏度受土质影响明显,实际应用中时需要根据土质进行校准,传感器功耗低,在2.5 V供电电压下功耗低于8 mW。本文设计的传感器可推广至精准农业系统应用中。

基于小信号检测技术的电路设计与仿真研究

针对小信号采集电路设计过程中存在的问题,提出一种电路设计与仿真相结合的研究方式。首先,采用自顶而下、模块化设计、定制化研究的思路制定小信号采集方案;然后根据实际使用工况确定小信号的特征,通过理论计算得到适用于信号放大、滤波的电路参数;接着结合性能参数、市场价格等因素合理选用放大滤波、模数转换、微控制器等芯片;最后,将电路Layout形成PCB提取关键参数,通过仿真来评估电路的设计质量。通过理论计算电路增益、滤波参数等指标进行电路设计,再结合时钟、电源等电路仿真,结果表明此电路设计达到了预期指标,缩短了研发周期。通过此电路设计与仿真研究,期望为小信号检测技术发展提供一种合理的、适用于工程设计的解决方案。

12导联同步心电信号自动检测技术的研究

论述基于ＰＣ机的标准十二导联同步心电图自动检测系统的构成，本系统软件采用Ｗｉｎｄｏｗｓ开发平台面向对象的程序设计方法，从整体结构上分析实现ＱＲＳ复合波、Ｐ波、Ｔ波以及ＳＴ段的检测，实现心电信号的自动分析。内容涉及心电信号预处理技术、波形特征参数检测技术和波形模式识别技术，介绍小波变换在波形特征点识别中的应用方法。

直流漏电检测中的数字锁相放大技术

在介绍直流系统漏电检测原理的基础上,提出一种全新的微弱信号检测法。该方法采用 DSP(数字信号处理器)和采样 ADC(模数转换器)实现数字锁相放大器。在整数个周期内对被测信号进行采样得到信号序列,由数学运算得到参考序列,通过计算信号序列和参考序列的互相关函数就可实现数字相敏检测。同时还对数字相敏检测的频率特性进行了分析,给出了实际设计的数字锁相放大器。

锁相放大技术在大气烟尘污染检测中的应用

本文主要介绍了锁相放大技术在大气烟尘污染检测中的应用,并详细地讨论了抽气泵的流量和正弦信号频率选取的要求。

应用于非线性光学参数测量的弱信号相干检测技术

本文叙述了微弱信号检测技术在非线性材料测量工作中的重要地位,着重介绍取样积分技术(Boxcar)和锁相放大技术分别在简并四波混频法及单光束扫描法测量介质非线性性质中的使用情况。

光子计数技术用于SEM二次电子信号检测的理论探讨

本文重点在分析比较PMT视频放大系统与PMT光子计数系统的噪声源,信噪比及探测灵敏度的基础上,就光子计数技术在扫描电镜(Scanning Electron Microscope,简称SEM)二次电子信号检测中的可能应用进行了初步的理论探讨。分析表明,SEM采用光子计数技术后,信号探测灵敏度可提高一个量级以上,从而在相同的电子枪发射亮度与既定的电子光学系统下,可获得更高的图象分辩率与清晰度。

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。

数字锁相放大器中相敏检测技术的基本原理实验

根据锁相放大技术和相敏检测技术的原理,从信号通路的角度解释相敏检测技术的时域、频域特点,剖析该技术中时间常量、滤波器陡降、动态储备3个重要参量,设计针对此3个参量的基本原理实验,并搭建教学实验平台.根据实验结果分析,论证了此3个参量在时域上对数字锁相放大器的测量结果造成的影响.

基于Labview的微弱光电信号锁相检测技术

基于Labview虚拟仪器设计平台和相关原理,提出了在微弱光电信号检测中利用软件实现锁相检测的技术。文中同时对相关器进行了仿真,仿真结果证明此方法可以有效地实现对被调制的微弱光电信号的检测。

用于神经信号检测的低噪声CMOS前端放大器的设计

采用斩波稳定技术设计了一款低噪声CMOS放大器.该放大器用于神经信号的检测和放大,包括调制解调器、rail-to-rail输入放大级、带通滤波器、低通滤波器和振荡器5个模块.其中,rail-to-rail输入放大级提高了电路的输入共模范围,带通滤波器减小了残余失调,整个斩波稳定系统使电路显现低噪声特性.该电路采用TSMC 0.35μm CMOS工艺进行了仿真流片设计,低频等效输入相关噪声谱密度为13.2 nV/sqrt(Hz),开环增益为100 dB,3 dB带宽10 kHz,芯片面积为980μm×450μm.仿真结果显示,基于斩波稳态技术的低噪声放大器可作为一种有效的神经信号检测的前端电路.

有关光电检测技术中的一个放大性电路的设计

光电检测技术是一个电子技术与光学技术紧密结合在一起的一个新兴的检测技术,具有二者的优点,在光电光电检测系统中光电器件紧密连接一个低噪声前置放大器,它的任务是:放大光电探测器件所输出的微弱电信号;匹配后置处理电路与探测器件之间的阻抗。对前置放大器的要求是:低噪声、高增益、低输出阻抗、足够的信号带宽和负载能力,以及良好的线性和抗干扰能力。针对不同类型的光电检测系统的相应的前置放大电路的种类不同有T型网络前置放大电路、差分式前置放大电路、双运放前置放大电路、高阻型前置放大电路,低阻型前置放大电路等等。

非同频信号锁相放大技术研究

锁相放大技术是弱信号检测的一种重要手段,但其频率一致性的要求制约了实际应用效能。该文通过对基于相关检测的锁相放大技术原理的研究,分析了传统锁相放大器对频率一致性要求的理论基础;针对待测信号与参考信号之间存在频率差时锁相放大输出的特点,优化设计了滤波器参数,提出了非同频信号正交锁相放大幅度解调的方法,克服了传统锁相放大器对频率一致性的严苛要求。理论分析和实验证明了该方法可用于非同频信号的幅度解调。

数字示波器专利重点技术分支

相关技术概述示波器是一种用途广泛、易于使用、功能强大的电子测量仪器,属于信号分析类仪器的一种,用于观测、分析和记录各种电信号的变化。使用示波器可观察信号幅度随时间变化的波形曲线,也可实现电压、电流、频率、相位、幅度等基本电气参数的测量。

12导同步心电图波形检测与识别的研究

设计高保真12通道放大器,同步检测分析12导联心电图是符合国际心电学发展方向的一种新的检测分析方法,该方法可同步整体观察和识别12个导联同一心动周期的波形,提高各种测量、分析计算的准确性,降低目前存在的心电图测量计算的变异性,在临床诊断中具有重要意义.提出采用微机并行口的EPP协议设计A/D卡,实现心电数据采样和传输,既简单易用又使多种设备共享同一个接口,依据不同的软件实现不同的功能,鲁棒性好.使检测分析系统的整机性能更稳定、可靠.

基于动态差分阈值的脉搏信号峰值检测算法

针对传统幅度阈值法在脉搏信号峰值检测中所存在的问题,同时为了避免脉搏信号中的干扰段对信号分析所带来的风险,提出了基于动态阈值的脉搏信号峰值检测方法。采用动态差分阈值提取脉搏信号峰值,并在其提取过程中依据阈值适时应用符号化信号近似匹配的方法检测脉搏信号干扰段。通过对视觉疲劳试验过程中采集的脉搏信号进行分析,结果表明:该方法能够准确地提取脉搏主波位置和脉搏峰值,效果明显优于传统幅度阈值法。

电磁超声换能器的微弱信号检测

电磁超声换能器的换能效率很低,得到的接收信号十分微弱。为了改善接收信号质量,采用了基于谐振理论的选频放大技术、基于互相关理论的锁相放大技术以及平均技术3种方法对电磁超声接收信号进行处理。实验表明,所设计的选频放大电路和锁相放大电路均能将微弱的电磁超声接收信号从强噪声背景中分离,而平均技术则能够有效改善接收信号的信噪比。最后给出了电磁超声系统联调的实验波形,并对3种检测技术的优缺点进行了分析。

一种适合集成传感器的微弱信号读出放大器

设计了一种适用于低频集成传感器微弱信号检测的低噪声放大器。该电路应用斩波技术抑制低频噪声和失调,利用带通滤波器减少残余失调电压。电路采用0.8μmN阱CMOS工艺设计,并进行了实际流片。对试制样片进行了测试,测得电路的增益为37dB,等效输入噪声为56.4nV/Hz。

微弱信号选频放大电路的研制

为提高弱信号检测中的信噪比,常采用选频放大电路放大微弱信号,然后利用自相关检测技术只提取所需信号,抑制噪声干扰信号。介绍了无限增益选频放大电路的研制技巧:第一级选频放大电路必须选择低噪声运算放大器,当使用超低噪声的运放时,电阻的热噪声是主要噪声源,串联在输入端的电阻其阻值应比较小。各级选频放大电路都必须选用温度系数小的电阻和电容,其中电容对频率的稳定性影响更大。在PCB布线时采用一点接地方法,避免后级电路通过电源和地线反馈至前级电路引起自激。研究表明,当选频放大电路输入端短路时。末级输出噪声超过30mV_(pp),就比较容易出现自激振荡。这可以作为确定选频放大电路极限放大倍数的依据。

水下声信号激光探测技术研究

水下声信号激光探测技术采用了激光接收技术。它在空气中利用光波, 而在水中利用声波,把两种最佳的信道和物理场结合了起来,是遥感探测水下声信号的一种比较理想的方法。水下声信号在水-空气界面会引起表面波动而对打在水表面处的激光束进行幅度调制。利用直接光强检测方法可以检测受水下声信号调制的激光信号。本文在理论分析的基础上通过试验验证了激光探测水下声信号技术的可行性,同时对水下声信号光电探测存在的问题进行了探讨并提出了相应的解决途径。