基于多波长数字锁相检测的光学拓扑成像方法

光学拓扑成像方法作为现有脑功能成像模态极为有益的补充,可量化脑组织中血红蛋白的氧合状况,对临床诊断和治疗工作有着非常重要的意义.但目前已推出的光学拓扑成像系统价格昂贵,较难推广,为此设计了一种结构简单、成本较低的基于数字锁相检测技术的光学拓扑成像系统,目的是以设定的源-探测光纤阵列,量化组织体浅层区域的血红蛋白浓度的变化.该系统将两路不同波长的激光信号耦合后作为辐射光源,以数字锁相技术同步检测输出光强;并以修正的Beer-Lamber定律为模型计算每对相邻的源-探测光纤处大脑皮层活动前后血红蛋白的浓度变化量.

数字锁相检测在合肥光源逐圈测量系统的应用

从其原理出发,分析了数字锁相检测在逐圈束流位置测量系统中用于束流振荡阻尼率(增长率)计算的可行性,并在Matlab中对其进行了仿真计算。将该方法应用到合肥光源逐圈测量系统中,进行了Beta振荡的增长和阻尼时间的计算,结果显示振荡增长时间约为0.26ms,阻尼时间为1.2ms(反馈系统调试时)。仿真和实验结果都表明,数字锁相检测可以有效用于逐圈测量系统中阻尼率的计算。

模拟乘法器MLT04在高精度微弱光信号锁相检测电路中的应用

介绍了一种基于M LT 04的高精度微弱光信号模拟锁相解调电路,它利用锁相检测原理,解调时频率选择性好,相位因素影响小,可以很好地提取转换后有用电信号的幅值信息。并且完全仅由模拟器件M LT 04与滤波器等硬件实现,运算速度快,精度高,工作稳定可靠,是一款经济实用、方便快捷的模拟解调电路。

锁相检测式二维小角度测量装置

介绍了一种新型的二维小角度检测装置。由于该装置采用了光电自准直结构,以高灵敏度的四象限硅光电探测器作为检测元件,采用交流调制,锁相放大的方法对信号进行了处理,所以有效地消除了直流漂移的影响,提高了稳定性和测试精度。分析了光斑的形状和大小对测试结果的影响,研制了专门的标定装置。首先由高精度的光电自准直仪标定测量角度与输出信号的关系,并将相关数据存入单片机,然后由软件拟合出关系曲线。测量时,既可自动显示角度的大小,同时也可以与计算机相连。该测试系统结构小巧,具有较高的测量精度。

用Labview开发系统实现微弱光信号的锁相检测

利用Labview开发系统实现了对开环光纤陀螺的微弱光弱信号的锁相检测,并与理论值符合得较 好.从而表明了Labview开发系统在实现复杂的测试和测量时有重要意义.

锁相检测技术在靶场光电测试中的应用

现有的靶场光电测试设备,虽然能够满足靶场测试中对大口径、高速动态目标的测试需求,但也具有一定局限性,如天幕靶测速设备为被动式测量原理,因此主动式测量能够扩展光电测试设备的应用领域。采用一字线型半导体激光器作为主动光源,APD器件作为光敏接收元件,通过锁相检测技术获取有效信号。设计了系统总体方案以及相关信号处理电路,通过理论分析、仿真和实验,验证了该方法的可行性,为靶场光电测试技术的深入应用奠定了一定的基础。

光纤气敏传感微弱光信号数字锁相检测

介绍基于荧光猝灭效应光纤气敏传感器的检测原理 ,分析荧光信号的特征及其数字相关锁相检测 ,设计数字检测电路 。

锁相检测X波段电子自旋共振仪的研制

阐述了研制锁相检测Ｘ波段电子自旋共振谱仪的设计思想。

单模光纤陀螺正交锁相检测方法的研究

研究了用于干涉型单模光纤陀螺系统的正交锁相检测方法，采用双参考信号，使输出的信号与噪声分离，不仅提高了光学系统信号的信噪比，同时可以引入移相反馈控制，大大减小了系统的漂移，系统的零点漂移已达到０．２ｄｅｇ．／ｈ。

基于数字锁相解复用的多通道近红外光并行检测技术

多波长光源照射下微弱光的准确检测是利用近红外漫射光进行人体疾病诊断时所面临的基本问题,而多光源并行检测是实现快速测量所要解决的关键问题之一.基于数字锁相的基本原理,提出了结合单光子计数技术和现场可编程门阵列(FPGA)平台的多通道数字锁相方案,不但可实现微弱光的准确检测,而且可实现多通道实时并行检测.基于此方案,搭建了多通道近红外光检测系统.实验结果表明,所搭建的检测系统对由仿体出射光的检测信噪比为24 dB,同时对不同频率编码的光源具有很好的识别度,对不同调制幅度的测量误差小于9.13%.

吸波涂层缺陷的锁相法红外检测

利用有限元仿真和试验研究相结合的方法,对方形和圆形模拟缺陷的吸波涂层试件开展检测研究.从而探索红外锁相热波技术检测吸波涂层内部缺陷的参数范围和检测能力.研究结果表明,通过有限元仿真分析为检测试验提供理论依据,使用5 ～ 10 mHz调制频率的锁相法可有效检测到3 mm×3 mm面积当量的缺陷,缺陷处的相位比无缺陷处的相位滞后,并且缺陷面积越大,相位滞后越大.

钛合金蜂窝结构蒙皮脱焊缺陷锁相红外热成像检测

蒙皮脱焊是钛合金蜂窝结构制造和服役过程中最常见的缺陷类型。受钛合金材料热导率低的影响,钛合金蜂窝结构中蒙皮越厚,红外热成像检测时其表面反映脱焊缺陷信息的温度差异信号就越弱,检测难度就越大。针对这一问题,研究了不同蒙皮厚度钛合金蜂窝结构锁相红外热成像检测时调制频率的选取范围。建立了钛合金蜂窝结构锁相红外热成像检测有限元模型,分析了蒙皮表面温度在调制热流作用下的变化历程,基于相关算法提取了蒙皮表面对应缺陷区和非缺陷区的相位差,分析了相位差与调制频率、蒙皮厚度的关系。利用锁相红外热成像检测系统对预制脱焊缺陷的蜂窝试件进行了实验研究,获得了缺陷区与非缺陷区信号相位差与调制频率的关系。研究结果表明,针对蒙皮厚度为0.6-2.0 mm的钛合金蜂窝结构,采用0.04-0.10 Hz的调制频率能够获得最佳检测结果。研究结果为钛合金蜂窝结构实际检测提供了工艺指导。

锁相相关检测技术在荧光光纤温度传感器中的应用

用激光加热基座法生长出端部掺Cr3＋的YAG（Y3Al5O12）光纤荧光温度传感头，采用锁相相关检测技术对呈指数衰减的荧光寿命进行测量。在0～180℃测温范围内，测量误差为0．4℃，主要由信号处理电路引起。与其他的相敏检测技术相比，锁相相关检测提高了系统测量精度和抑制噪声的能力。系统动态响应好，抗电磁干扰，可应用于生物医疗和变电站等场所的温度监控。

锁相红外热像检测缺陷的定量方法

为了满足锁相红外热像检测中缺陷定量的需求,提出了一种基于模糊C均值聚类的算法(Fuzzy C-means,FCM)和边缘检测算子(Edge Detectors)的缺陷尺寸定量评价方法。制备了圆形平底孔钢材料试样,通过有限元仿真研究了最佳激励频率的选择方案,建立了锁相红外热像检测系统,开展了区域划分下的FCM-边缘检测算子联合处理方法的缺陷定量评价试验。区域划分下的FCM-边缘检测算子联合处理方法取得了与广泛认可的切相位法相当的缺陷定量结果;所得特征图像能反映更多的缺陷特征边缘信息,利用适当的图像处理方法,能够实现缺陷面积定量评价。结果表明:区域划分下的FCM-边缘检测算子缺陷定量评价方法在锁相红外热像检测领域具有良好的应用前景。

基于可调谐激光吸收光谱技术的硫化氢检测方法研究

硫化氢气体在线监测对于控制其泄漏风险、保护环境十分重要。可调谐激光吸收光谱技术具有灵敏度高,速度快,特异性强等优点,在气体在线检测领域具有十分广阔的应用前景。研究了基于可调谐激光吸收光谱技术的硫化氢气体检测方法,及针对测量条件变化的校正方法。测量系统采用温度与电流调谐两种方式,不仅扩展了调谐范围,并且保证了调谐速率与稳定性,在锁相检测技术基础上,实现了气体吸收信号二次谐波分量提取。分析了气体压力与温度对于吸收光谱测量影响,提出了基于参数拟合的校正方法。实验结果表明,所研究的检测系统可实现硫化氢气体高灵敏检测,校正方法可有效消气体温度、压力等条件变化对于建模预测结果的影响。

一种双波长数字锁相光学拓扑成像系统

光学拓扑成像方法作为现有脑功能成像模态的有益补充,可以直接同时提供脑组织中氧合血红蛋白(HbO2)和脱氧血红蛋白(Hb)的变化信息,对临床诊断和治疗有重要意义.目前推出的光学拓扑成像系统价格昂贵,难以推广,因此设计了一种结构简单、成本较低的双波长数字锁相光学拓扑成像系统.该系统采用数字锁相检测技术从叠加信号中提取各个分信号的幅值信息,并以修正的Beer-Lambert定律为模型计算每对相邻的源点和探测点之间脑组织的吸收系数变化量.对该拓扑成像系统进行了可行性验证和模拟的实验验证,结果表明,该拓扑成像系统不仅能实现双波长同步测量,还能在一定程度上对目标位置进行有效分辨,并准确反映其吸收系数变化趋势,在大脑皮层各调控区的应激反应过程定性研究中具有重要意义.

电力谐波锁相测量技术

提出了电力谐波锁相测量技术。设置正余弦参考信号的频率为电流任意次谐波的频率,与电流相乘并取一个工频周期平均值,得到该次谐波相对于参考信号的正余弦分量幅值,将该次谐波的正余弦分量幅值分别与正余弦参考信号相乘后比例相加,得到该次谐波的幅值与相位;设置正余弦参考信号的频率为工频频率,分别与电压相乘并取一个工频周期平均值,得到电压相对于参考信号的正余弦分量幅值,将电压与电流相乘得到一个工频周期内的平均有功功率,根据电压和电流基波相对于参考信号的正余弦分量幅值及有功功率,运算得到电流基波的无功分量;将电流减去电流基波再加上电流基波的无功分量得到消谐总补偿电流。对所提出的方法进行了仿真验证。

基于锁相放大技术光纤气敏计的研究与开发

介绍了基于锁相技术的光纤气敏计的系统结构和工作原理,主要从通过运用荧光猝灭效应检测机制测量激励光和产生的荧光之间的相位差来实现对荧光的测量和锁相同步相干监测技术对检测信号的处理这两大部分来分析、处理、验证光纤气敏计的运作。

太阳能电池开路电压非接触定量成像检测

太阳能电池的开路电压(Voc)是影响太阳能电池的光电转化效率重要参数之一.为了准确检测太阳能电池开路电压图像,首先利用有限元仿真方法得到了太阳能电池开路电压与发光成像强度之间的关系;其次基于调制光致载流子锁相成像(LIC)系统对商用单晶硅太阳能电池和多晶硅太阳能电池进行了开路电压非接触定量成像研究,并与光致发光成像检测方法(PL)对比;最后利用LIC方法对不同注量1 MeV电子辐照Ga As太阳能电池进行开路电压成像研究.结果表明:LIC方法和PL方法均能获得太阳能电池的开路电压分布,且两种方法所测得的单晶硅太阳能电池和多晶硅太阳能电池开路电压均值均与Sun-Voc方法所测结果一致,误差小于1%.利用LIC方法测得开路电压分布结果与PL检测方法吻合,相比PL检测方法,LIC检测结果信噪比更高,且检测过程更简单;对不同注量1 MeV电子辐照的Ga As电池的开路电压进行LIC成像的结果与电测结果吻合,为分析辐照电池局部损伤提供了一种新方法.

大屏幕彩电锁相环完全同步视频检波电路的理论研究

由准同步视频检波的特点及其存在的问题引出锁相环 ( PLL)完全同步视频检波电路 .阐述了PLL完全视频检波电路的工作原理及其特点 ,并结合实际电路进行了分析 .