太赫兹空气相干探测技术中锁相放大器参数的影响与优化

锁相放大器在微弱信号测量中有非常重要的作用。在太赫兹空气相干探测技术中利用外置调制电场对激光在气体中四波混频作用产生的二次谐波进行调制,并以调制电场的频率作为锁相放大器的参考频率,能够完成对微弱的激光二次谐波的测量,使得二次谐波和太赫兹波电场成正比,从而将该探测技术转换成相干探测技术。采用Simulink对太赫兹空气相干探测技术中的锁相放大器参数的影响进行仿真,研究脉冲信号的宽度和锁相放大器的参数对探测结果的影响,并获得该测量过程所需的最优化参数。研究结果对太赫兹空气相干探测技术中锁相放大器的参数选取和设置有很好的理论参考价值。

基于锁相放大器的微弱信号检测教学实验平台设计

设计了基于数字锁相放大器OE1022型的微弱信号检测教学实验平台,覆盖了微弱信号检测领域的常用技术,可从教学的角度开展多项实验,如强噪声检测弱信号实验、微弱信号多谐波测量实验、微小阻抗测量实验、自跟踪窄带滤波器实验、电阻热噪声测量实验,在教学过程中让学生熟悉、掌握锁相放大技术以及微弱信号检测原理。实验平台也提供了对OE1022自身进行内部噪声分析评估的方法。

一种用于管道地面标记的MEMS仿生矢量声传感器

随着管道越埋越深,基于声检测原理的地面标记是现今管道技术的发展趋势。针对目前对管道内检测器标记难的现状,首次提出一种高灵敏度、高信噪比、高分辨率的新型MEMS仿生矢量声传感器运用到地面标记系统中。该文将该传感器与目前广泛应用在地面标记系统中的压电陶瓷振动传感器和动圈式高灵敏度地震检波器进行了不同的模拟对比实验。实验结果表明,MEMS仿生矢量声传感器具有检测距离长,可靠性能好,对土壤环境要求低等优点,从而验证了MEMS仿生矢量声传感器检测微弱信号的可行性和其在标记定位管道内检测器方向的良好的应用前景。

基于锁相放大原理的微弱信号检测电路

针对目前成品锁相放大器价格昂贵且体积大,传统窄带滤波法性能和灵活性差的特点,设计了基于锁相放大器原理的微弱信号检测电路。本电路采用单片机作为激励信号和参考信号的发生器,利用带关断引脚的运放实现相敏检波器,整个电路仅使用了5个运算放大器和一些阻容元件。实验表明,本电路能实现了从信噪比为0.1的被测信号中提取有用信号幅值的功能,测量误差控制在5%以内。由于本电路有实现简单和成本低的特点,稍加修改后可作为模块电路用到其他测量系统当中。

微弱方波信号的矢量测量研究

为了有效地检测淹没在强噪声背景中的微弱方波信号,采用了相关检测和数字信号处理技术相结合的方法,推演得到了方波信号的正交互相关的完整数学解,在此基础上,设计数字锁相放大器实现对方波信号的矢量测量;实验表明,该数字相关算法简单有效,实现方式灵活;此外,还对该锁相放大器在微弱光信号检测中的应用进行了实验研究,有效地实现了nA级微弱光电信号的检测。

基于双相锁相放大器的微弱信号矢量测量

噪声存在于任何一个系统中,当所要检测的信号比较微弱且淹没在强噪声背景中时,用传统的检测方法检测信号非常困难,因此如何把淹没于强噪声中的有用信号提取出来的问题越来越引起人们的关注。该文采用时域检测方法,利用移相技术得到相互正交的参考方波信号,通过互相关算法,完成了正交矢量型LIA相关器的实现,利用该方法实现了对微弱信号幅值和相位的检测,有效地抑制了干扰,提高了系统的性能。

基于Simplorer的正交矢量型锁定放大器的仿真与研究

提出了一种基于Simplorer7.0实现正交矢量型锁定放大器的仿真分析方法,并探讨了正交矢量型锁定放大器在芯片电泳非接触电导检测方面的应用,重点分析了相关参数,如激励信号频率,待测信号幅度、频率等,对芯片电泳谱检测的影响.仿真结果表明该正交矢量型锁定放大器具有卓越的微弱信号检测能力,能有效地实现芯片电泳信号的检测和拾取.

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。

基于传感器微弱电流矢量检测电路的设计

该文通过对锁相放大电路设计原理和相敏检波相关性原理的研究,针对当前微/纳传感器信号小、频率高、测量难的特点,采用了双相锁相放大技术,克服了目前仪器昂贵、体积大和芯片不能直接测试电流的缺点,设计了能够应用于传感器微弱电流矢量检测的电路。该电路具有小型、简单、无需调相的特点,电流测量范围:0.61nA^50nA,频带:20kHz^40kHz,阈值为0.61nA,测量精度为0.19nA,相位测量精度为0.89°,能够实现ZnO纳米线传感器微弱电流幅值和相位测量的要求。

一种新型中高频移相方法的实现

针对中高频条件下现有移相技术所解决的移相的数字化、智能化、精度提高等问题,采用DS1020序列芯片配以外围测频及控制电路实现精确移相,系统具有电路简单、精确度高、实时性好等优点,对以后的移相技术应用有一定的借鉴意义.

应用于薄膜透光均匀性检测的锁相电路设计

鉴于薄膜透光均匀性检测系统抗干扰能力差、检测信号微弱、输出电压值与输入光信号强度成正比等原因,设计了一款FPGA双通道锁相电路。阐述该设计的组成,在FPGA内部设计的DDS电路和只有3阶的IIR滤波器分别简化了设计,减少了FPGA逻辑资源的使用,最终整个设计能在只有4608个逻辑单元EP2C5T144C8芯片上完成锁相功能。实验结果表明,电路输出与理论分析相吻合,输入输出及幅频特性满足薄膜均匀性检测系统要求。