用于痕量检测微弱信号提取的锁相放大电路设计及实现

在分析了现代微弱信号检测的研究技术的基础上,设计了一种基于AD630芯片的锁相放大器电路,利用锁相放大器芯片内部的锁相与乘法功能,对参考信号与探测信号进行处理,实现了信号的锁相放大,通过合适的积分电路,实现了锁相放大器的设计。文章还对微弱信号的前置放大电路进行设计,从而提高了整个锁相放大器电路的整体性能。该电路成功应用于光纤痕量气体检测中,并实现了0．0001％浓度量级的一氧化碳痕量检测,提高了检测灵敏度,效果明显。     

微弱信号检测方法的探讨

微弱信号是淹没在噪声中的信号,微弱信号检测的目的是从强噪声中提取有用信号,文章论述了微弱信号检测的基本原理,并详细地讨论了微弱信号检测的几种方法。     

基于Σ-Δ和虚拟仪器技术的微弱信号高精度检测

简述了精确紫外辐射定标中微弱信号检测系统的设计,介绍了影响系统稳定性的因素及其解决方法,着重讨论了微弱信号检测系统中硬件的实现.采用Σ-Δ技术和虚拟仪器技术[1],为解决紫外辐射定标中微弱信号的检测提供了一种有效的方法.     

基于对数放大器的微弱信号检测系统

为解决微弱光信号检测中信号动态范围宽及噪声干扰等问题,设计一种由对称晶体管等分立元件组成的对数放大器.用方波信号对该对数放大器的输入、输出及频率特性进行分析,结果表明在输入信号频率低于13 Hz时,放大器有很好的放大特性,输入信号动态范围达60 dB,小信号增益最高可达到90 dB.使用该对数放大器设计了微弱光信号检测系统,针对检测系统存在的误差问题,基于电路放大关系编写算法,该算法能有效减小系统的输出误差.实验结果表明该系统能有效检测微弱信号.     

一种微弱信号的检测技术

针对于实际应用中的小信号,特别是完全被噪声淹没情况下的微弱信号提取问题进行了论证,分析了信号和噪声在时间特性方面和统计特性上的差别,介绍了一种有效的用相关函数检测技术来提取被噪声淹没的极微弱信号的方法.     

一种微弱信号的检测技术

针对于实际应用中的小信号,特别是完全被噪声淹没情况下的微弱信号提取问题进行了论证,分析了信号和噪声在时间特性方面和统计特性上的差别,介绍了一种有效的用相关函数检测技术来提取被噪声淹没的极微弱信号的方法.     

微弱光信号检测电路的设计

针对微弱光信号检测电路的噪声问题,通过建立硅光二极管等效电路模型,分析了检测电路的特性及影响电路性能的关键因素,为电路的设计提供了理论基础。以硅光二极管为光电检测器件,设计了微弱光信号检测电路。经实验测试,检测电路可有效地对微弱光信号进行检测,并具有良好的低噪声特性。     

虚拟仪器在检测技术教学中的应用

在检测技术教学中引进基于LabVIEW语言的虚拟仪器,利用虚拟仪器在信号处理分析及显示方面的强大功能,将许多检测技术教学中的基本理论方便地用图形表达出来,生动地验证了信号描述、信号调理、信号处理分析等方面的有关理论.     

虚拟仪器在检测技术教学中的应用

在检测技术教学中引进基于LabVIEW语言的虚拟仪器,利用虚拟仪器在信号处理分析及显示方面的强大功能,将许多检测技术教学中的基本理论方便地用图形表达出来,生动地验证了信号描述、信号调理、信号处理分析等方面的有关理论。     

海水营养盐微弱信号检测技术研究

基于光电检测原理和锁相放大技术,对海水营养盐微弱信号检测技术进行了研究。采用模拟锁相放大电路对光电二极管的微弱电压信号进行前置放大滤波处理,基于STM32F401硬件平台提出了改进的变步长最小均方自适应滤波算法对微弱信号做进一步滤波提取,最终实现海水营养盐微弱信号的精准检测。仿真和实验数据表明,该技术方案能够提高营养盐传感器的数据准确度和精密度。     

虚拟仪器技术在实验教学中的应用

介绍了我国实验教学的现状和虚拟仪器技术的概念,探讨了虚拟仪器技术在仿真实验、远程实验教学和动态演示实验中的应用。     

基于虚拟仪器的信号发生与分析仪的设计

介绍了利用LabWindows／CVI进行虚拟仪器设计的方法。该虚拟仪器界面友好,实现了信号发生、信号分析处理等功能。最后通过实验测试,得到的仪器分析结果与理论分析结果完全一致,表明虚拟信号发生分析仪的功能已经实现,各种分析结果正确。     

基于自动频率跟踪的虚拟数字锁相放大器

为避免传统设计中待测信号与参考信号之间的道间干扰,以及信号传输过程中引入的噪声,设计了一种基于LabVIEW开发平台的虚拟数字锁相放大器（DLIA：Digital Lock-In Amplifer）。通过引入自动频率跟踪模块,大大降低了待测信号与参考信号频率的失配程度。同时,在经典的正交相敏检波算法基础上,通过对输出信号进行优化处理,得到了良好的输出波形。实验结果显示,待测信号的信噪比R_SNR可小于-20 dB,可检测的最小幅值达10 μV,自动频率跟踪模块的锁频误差小于0.02%,信号幅值的测量误差小于0.05%。该设计的自动频率跟踪能力的虚拟DLIA具有良好的测量稳定性。     

DSP技术在虚拟仪器系统中的应用

数字信号处理器的硬件结构和指令体系决定了它在实现各种算法时具有速度快、精度高的特点。针对虚拟仪器由于计算机技术发展的局限而在运算速度和精度方面的不足，提出了使用DSP技术提升虚拟仪器运算性能的方法。在虚拟仪器的数据采集卡上使用主从DSP结构或DMA技术，并在DSP上完成复杂运算，可以大大提高虚拟仪器的实时性。还详细介绍了实现虚拟仪器高速数据采集处理卡的关键技术。实验结果表明，DSP处理复杂运算的速度和精度大大高于通用计算机，并又用DSP完成数据的运算处理是虚拟仪器提升性能的有效手段。     

光离子化信号检测仪的若干特性研究

根据微弱光电离信号的检测需要,开发出光新型离子化信号检测仪.给出仪器工作原理和硬件核心设计,集气体光电离检测、微弱信号收集、信号检测与数据处理等技术于一体.讨论了仪器电离源和实验样品的选择,并设计出系统实验装置.利用国家标准物质研究中心配制的标准气体和检测仪进行联测,检验了极低浓度挥发性有机化合物的检测效果,并估算了仪器的灵敏度和检测限,效果令人满意.     

虚拟仪器技术在末制导炮弹检测中的应用

介绍了由虚拟仪器构成的末制导炮弹控制舱检测系统,分析了末制导炮弹控制舱的激励信号与响应信号的特点,论述了系统的硬件和软件结构。该系统能够向末制导炮弹控制舱提供模拟光电激励,并得到响应信号。通过将响应信号与标准信号进行对比分析,由分析结果可以确定其控制舱的质量状况。     

虚拟仪器技术及其在湿度测量中的应用

近年来,虚拟仪器技术已成为信息技术和仪器制造领域备受关注的对象.笔者介绍了虚拟仪器的概念、特点及软硬件构成.并将虚拟技术应用于湿度测量,提出了克服传统干湿球测试计不能多点测量的缺点的解决方案;着重从数据采集模块、数据处理模块和数据显示、存储模块3方面介绍了虚拟式湿度测试仪的软件设计.     

基于小波包分解和虚拟仪器的传导干扰信号检测

小波包分解(WPD)不仅能检测非平稳信号的整次谐波,还能检测信号的非整次谐波,且小波变换本身对信号的奇异点十分敏感,常常用来跟踪开关电源传导干扰信号.在虚拟仪器(VI) LabVIEW 6.i平台上,基于小波包变换算法设计了VI程序,实现了开关电源传导干扰信号实时检测系统.该系统具有信噪分离、测量传导干扰功率谱、伴有噪声的原始振动波形和噪声波等测量功能,实测结果表明该方法是可行的和有效的.     

虚拟仪器技术在设备在线监测中的应用

虚拟仪器技术是一项在众多领域适用的技术。在设备在线监测中采用虚拟仪器技术，简单易行，方便灵活，成本低，技术更新容易。此技术具有广阔的应用前景。