电阻抗成像中高速高精度数字相敏检波器设计

电阻抗成像对测量系统的精度和速度都有较高要求,为此研制了基于现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)的数字相敏检波器(digital phase-sensitive detector,DPSD)用于电阻抗成像的数据测量。在分析DPSD原理的基础上,推导出信噪比与采样点数和采样分辨率的关系。给出了测量系统的实现方案,提出了基于直接数字频率合成(direct digitalsynthesis,DDS)技术的模数转换器(analog-to-digital converter,ADC)时钟设计方法。采用高速多通道ADC芯片,辅以低抖动ADC时钟电路,最终由FPGA实现实时DPSD算法。实验测试结果显示,测量准确度可达0.03%,系统信噪比可达85dB。琼脂模型成像实验证明其性能可以较好地满足电阻抗成像的要求。

利用数字相敏检波器消除电容式传感器漏电产生的测量误差

在分析影响电容传感器测量精度各种因素的基础上,论述了由单片机构成的数字相敏检波器(DPSD)的工作原理以及采用这种DPSD实现的一种新型电容式传感器转换电路。在电路中运用了DPSD、高精度运算放大器和单片机,消除了传感器漏电所引起的测量误差,同时还有效地抑制了传感器引线电容及其他干扰信号对测量精度的影响。实验证明:这种转换电路具有很高的测量精度和可靠性,测量误差小于±1%,可以应用于航空航天等领域内的精密仪表中。

一种数字相敏检波器的研制

介绍了一种应用于电感传感器中的数字相敏检波器(DPSD)的硬件电路和软件设计,并分析了其实现原理。经过实验验证,这种检测方式具有很高的测量精度,可以应用于精密和超精密测量中。

数字相敏检波器在测井仪器中的应用研究

在测井仪器的信号采集设计中,需解决在恶劣工作环境中对微弱信号的精确测量的问题。常规的相关检测一般都采用模拟开关相敏检波来实现。然而硬件的相关检测方法,受到元器件温度性能的影响,表现为在高温情况下存在严重的测量误差。文章针对于目前测井仪器中的模拟相敏检波器的存在的稳定性低的缺点,提出了采用数字相敏检波器实现相关检测的的方法。该方法克服了温度变化所产生的影响,能够更精确的进行小信号的相关检测,最后使用MATLAB对文中的数字相敏检波算法进行了仿真验证。

PCM系统中数字相敏检波器的设计与仿真

在PCM(埋地管道电流测绘)系统中,实际的信号采集需要解决在非常恶劣的环境中对ELF(甚低频)信号的精确测量的问题。传统的方法一般都采用APSD(模拟相敏检波器)来实现,然而在实际的电路中用模拟相敏检波器效果并不是很理想,结果存在严重的误差。针对目前模拟相敏检波器存在的问题,设计一种DPSD(数字相敏检波器)实现消除PCM系统中ELF信号中工频干扰的目的。该检波器能有效的克服模拟相敏检波器的缺点,更精确的进行微弱信号的检测,最后使用MATLAB仿真软件对模拟和数字相敏检波器进行了仿真比较。