基于SR7265硬件的虚拟锁相放大器、频谱仪、阻抗计和半导体参数分析仪（英文）

锁相放大器是用来测量微弱信号的专用仪器。即使噪音上千倍于被测信号,通过锁相放大器,也能得到精确结果。随着数字信号处理技术在仪器中的应用,可编程仪器变得越来越灵活。结合虚拟仪器的技术,论文通过对SR7265的硬件重新编程,在同一个硬件上实现了虚拟锁相放大器、虚拟频谱仪、虚拟阻抗计和虚拟半导体参数分析仪等等功能。本虚拟仪器采用了4层的逻辑结构。同样的功能也在一个FPGA板上成功地部署。

基于虚拟锁相放大器的中红外CO检测系统

利用PC机和LabVIEW平台较强的数据处理能力,设计并实现了一种基于虚拟锁相放大器的中红外CO检测系统。系统采用双通道热释电探测器检测气体浓度,利用USB数据采集卡采集探测器的传感信号,利用LabVIEW平台的乘法器、滤波器及直流幅值提取模块构建的虚拟锁相放大器提取传感信号幅度。为了表征虚拟锁相放大器的性能,利用幅度可调的标准正弦信号作为待测信号,对虚拟锁相放大器输出信号的幅度与标准正弦信号的幅度做实验测量与对比,二者呈现出良好的线性关系,线性拟合优度约为99.978%。对配备的20种CO气体样品开展气体标定实验,并测量了本文系统的精度、稳定性和检测下限等指标。实验结果显示,系统的检测下限约为50×10-6,对20种气体样品的检测误差均小于4.2%,对浓度为3 500×10-6气体样品3h测量结果的最大波动范围为±6%。由于LabVIEW资源丰富且功能可任意扩展,因此在实验室环境中的气体检测,本文系统相比采用嵌入式微处理器的系统更具有优势。

用改良3ω方法测量聚合物的热导率

本文设计了用于测量高分子聚合物热导率的改良3ω方法。采用热压的方法将作为加热源和温度传感器的白金(Pt)丝压入待测材料中,利用基于LabVIEW设计的虚拟数字锁相放大技术采集热线两端的3ω电压信号。分析了系统中直流变阻箱感抗对测量结果的影响,在此基础上设计了不加变阻箱的测试系统,简化系统的同时提高了系统在高频下的适用性。最后,利用改进前后的系统在室温下测量了五种高分子聚合物的热导率,测试结果与参考文献值吻合较好,验证了两套系统的可行性。