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锁相放大电路测定电子顺磁共振一阶微分信号

闽南师范大学学报（自然科学版） 2020年第2期33卷 49-52页

作者：白炳良闽南师范大学物理与信息工程学院福建漳州363000

针对电子顺磁共振信号微弱、易被噪声干扰、难测量问题,分析锁相放大电路具有选频、锁定相位、抗干扰能力强等特点,可胜任测量微弱信号.提出由小磁调制技术及锁相放大电路应用于电子顺磁共振的方法,实现测定磁共振一阶微分信号,在工程... 详细信息

针对电子顺磁共振信号微弱、易被噪声干扰、难测量问题,分析锁相放大电路具有选频、锁定相位、抗干扰能力强等特点,可胜任测量微弱信号.提出由小磁调制技术及锁相放大电路应用于电子顺磁共振的方法,实现测定磁共振一阶微分信号,在工程上具有较强参考与应用价值.

关键词：锁相放大电路小磁调制技术电子顺磁共振微弱信号检测

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一种双相位锁相放大电路设计

电子科技 2012年第3期25卷 75-77,81页

作者：苏鑫罗文广马超吴再群桂林电子科技大学电子工程与自动化学院广西桂林541004 广西工学院电子信息与控制工程系广西柳州545006 百色学院物理与电信工程系广西百色533000

为更好地提取被噪声淹没的微弱信号,在分析了锁相放大器原理的基础上,采用CD4046和AD630设计了一个双相位锁相放大器,并进行了实验验证,实验验证结果表明,该放大器可以测量1 mA以下的交流电流,灵敏度为20 mV/mA,精度0.05%,是一种高精度... 详细信息

为更好地提取被噪声淹没的微弱信号,在分析了锁相放大器原理的基础上,采用CD4046和AD630设计了一个双相位锁相放大器,并进行了实验验证,实验验证结果表明,该放大器可以测量1 mA以下的交流电流,灵敏度为20 mV/mA,精度0.05%,是一种高精度、实用型锁相放大电路。

关键词：锁相放大电路 CD4046 AD630

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电感传感器数字处理与显示系统研制

电感传感器数字处理与显示系统研制

作者：张晓朋中原工学院

学位级别：硕士

随着信息化和电子化等科学技术的发展,超精密设备加工制造技术的应用领域愈加广泛,从而对相关的测量技术手段提出了更高的目标。测量仪器仪表在信息化以及自动化控制系统中占有极其重要的地位,代表着行业领域的发展水平。国外相关行业... 详细信息

随着信息化和电子化等科学技术的发展,超精密设备加工制造技术的应用领域愈加广泛,从而对相关的测量技术手段提出了更高的目标。测量仪器仪表在信息化以及自动化控制系统中占有极其重要的地位,代表着行业领域的发展水平。国外相关行业的起步相对较早,在测量精度、可靠性以及稳定性等方面已经发展到较为成熟的阶段。而国内的发展现状与国外存在着一定的差距,难以满足目前国内的生产需要。本文的电感传感器数字处理与显示系统研制的目的就是为了解决国内仪器发展的精度、稳定性以及成本投入等方面的问题,主要研究内容包括信号发生电路设计、锁相放大电路设计、单片机软件程序编写、上位机软件主界面设计以及对系统的性能指标进行测试。研究成果不仅提高了数显系统的精度以及灵敏度,使测量实验过程高效、稳定可靠,而且节约了研发过程的时间以及资源消耗,对未来的几何参数测量、动态误差测量以及机床的闭环控制系统等方面具有重要的实用价值与研究意义。首先使用Multisim仿真软件对设计的信号处理电路模块进行仿真分析,结果显示测量系统的输出电压值和位移值之间存在正相关的关系。然后使用Altium Designer软件进行电路板相关的设计制造工作,检测完电路板的质量以及处理效果达到实验要求后,搭建电感传感器数字处理与显示系统的实验平台。最后,使用QT Creator集成开发工具进行上位机界面设计,可以实现测量数据显示以及预处理等功能。电感传感器的结构误差一般在制造时就采取相应的措施进行控制,测量过程中的随机误差通过中位值平均滤波法的数字滤波程序进行去除。使用标准量块对测量系统进行10次标定后,利用最小二乘法对测量数据进行处理,得到拟合曲线作为测量系统校正后的测量结果。针对测量系统的精度、灵敏度以及稳定性等性能指标进行测试分析,得到的精度为±18)、灵敏度为0.11368)(1/8)、稳定度为0.58)/h。相较于目前国内外相关行业的研究成果,具有一定的优势,满足本课题设计的预期目标。

关键词：电感传感器锁相放大电路电路仿真电路板设计制造上位机软件

基于双光路荧光强度法的水体叶绿素a原位传感器设计

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传感技术学报 2019年第5期32卷 670-675,687页

作者：史正胡映天刘超王晓萍浙江大学现代光学仪器国家重点实验室浙江大学光电科学与工程学院杭州310027 浙江省海洋观测-成像试验区重点实验室浙江大学海洋学院浙江舟山316021

设计了一款基于双光路荧光强度法的叶绿素a原位传感器。使用430 nm LED作为系统光源。通过参考光路补偿光源变化对测量结果的影响,提高测量准确度,降低维护成本。使用光电二极管作为探测器测量参考光强度和水体在680 nm处的荧光强度。... 详细信息

设计了一款基于双光路荧光强度法的叶绿素a原位传感器。使用430 nm LED作为系统光源。通过参考光路补偿光源变化对测量结果的影响,提高测量准确度,降低维护成本。使用光电二极管作为探测器测量参考光强度和水体在680 nm处的荧光强度。使用锁相放大电路提高传感器的噪声和背景光抑制能力,设计低功耗模式降低传感器的平均功耗。使用不同浓度的叶绿素a溶液测试传感器的性能,测试结果表明传感器在动态范围(0～200μg/L)内的线性度为0.998,测量准确度为±2μg/L,通过与荧光光谱仪进行对比测试传感器的可靠性,测试结果表明两者的相关性为0.94,功耗测试表明传感器的连续工作时间可达5个月以上。

关键词：环境检测叶绿素a传感器双光路荧光锁相放大电路低功耗设计

呼吸感应体积描记系统中弱信号锁相放大模块的设计

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传感技术学报 2014年第1期27卷 17-20页

作者：黄增跃姬军王云龙袁青南方医科大学研究生学院广州510515 解放军第305医院医学工程科北京100017

在呼吸感应体积描记呼吸测量系统中，需要测量nV-μV级的微弱感生电压信号，而且在测量过程中，做为传感器的电感线圈容易受到测量环境，呼吸运动以外的其他运动和电子噪声等影响。为适应系统测量范围并降低噪声的影响，设计了一种基于A... 详细信息

在呼吸感应体积描记呼吸测量系统中，需要测量nV-μV级的微弱感生电压信号，而且在测量过程中，做为传感器的电感线圈容易受到测量环境，呼吸运动以外的其他运动和电子噪声等影响。为适应系统测量范围并降低噪声的影响，设计了一种基于AD630锁相放大电路微弱生理信号检测模块。该模块的锁相放大器具有大于0.96的良好线性度，能检测出传感器的感生电压信号，并分离出直流分量，有效地降低噪声对系统的影响，提高了系统测量的精度，并有望应用于其他微弱生理信号检测。

关键词：呼吸感性体积描记微弱感生电压锁相放大电路

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基于TMR阵列的电磁检测系统设计

仪表技术与传感器 2021年第11期 48-52,57页

作者：徐小雄胡明慧张程杰华东理工大学机械与动力工程学院上海200237

针对钛合金等非铁磁性金属材料的表面及深埋缺陷的快速无损检测需求,基于隧道磁阻(TMR)阵列开发了一套电磁检测系统,设计了频响范围为20 Hz~20 kHz的功率放大电路,使输出电流可以达到0.2 A,设计了锁相放大电路,使其能识别缺陷引起的10^(... 详细信息

针对钛合金等非铁磁性金属材料的表面及深埋缺陷的快速无损检测需求,基于隧道磁阻(TMR)阵列开发了一套电磁检测系统,设计了频响范围为20 Hz~20 kHz的功率放大电路,使输出电流可以达到0.2 A,设计了锁相放大电路,使其能识别缺陷引起的10^(-6) T感应磁场的变化。通过有限元仿真与实验对比,验证了该电磁检测系统可以准确识别10^(-6) T磁感应强度的变化,实现了对钛合金试块表面缺陷及4 mm下的深埋微缺陷的电磁检测。

关键词：电磁检测 TMR阵列锁相放大电路缺陷检测

基于CPLD高精度恒流源技术的呼吸体积描记系统的设计

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计算机测量与控制 2014年第10期22卷 3347-3349页

作者：姬军黄增跃沙杭王丹刘勇谋解放军第305医院医学工程科北京100017 解放军第305医院呼吸内科北京100017 南方医科大学生物医学工程学院广州510515

利用呼吸感应体积描记(RIP)技术测量呼吸参数已得到了越来越广泛的认可,针对人体呼吸运动引起传感线圈的电感量变化非常小(小于几百nH),一般系统难以保证精确性和适用性问题;硬件设计采用了高精度恒流源,锁相放大和自动增益控制放大电路... 详细信息

利用呼吸感应体积描记(RIP)技术测量呼吸参数已得到了越来越广泛的认可,针对人体呼吸运动引起传感线圈的电感量变化非常小(小于几百nH),一般系统难以保证精确性和适用性问题;硬件设计采用了高精度恒流源,锁相放大和自动增益控制放大电路,并详细分析了各部分电路的特性,包括在平静呼吸和用力呼吸模式下分别对14位测试者测量潮气量和呼吸频率,并且与德国耶格公司的肺功能仪所测量的结果对比;实验证明RIP系统在这两种模式下测量潮气量和呼吸频率等呼吸参数与速度描记仪存在显著的正相关关系,说明该系统工作良好、测量精确,操作简单、便于携带和低功耗,未来可以在临床上推广应用于长时间动态的呼吸监测。

关键词：呼吸感应体积描记呼吸参数高精度恒流源肺功能仪锁相放大电路自动增益放大电路

基于STM32F407的AOTF光谱仪双通道信号检测系统

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仪表技术与传感器 2018年第4期 76-80页

作者：刘祥曾立波吴琼水武汉大学电子信息学院湖北武汉430079

基于声光可调谐器件(AOTF)原理设计的近红外光谱仪的光电探测器检测到的有用光信号远远小于光源的噪声信号,在检测时容易被淹没在强噪声中。为了提高信号检测系统的信噪比,针对AOTF近红外光谱仪待测的微弱光信号,基于相关检测原理,以STM... 详细信息

基于声光可调谐器件(AOTF)原理设计的近红外光谱仪的光电探测器检测到的有用光信号远远小于光源的噪声信号,在检测时容易被淹没在强噪声中。为了提高信号检测系统的信噪比,针对AOTF近红外光谱仪待测的微弱光信号,基于相关检测原理,以STM32F407为控制核心,以锁相放大电路为电路核心,设计了新型双通道信号检测系统。同时设计新型光源调制电路对光源进行交流调制,便于后级锁相检测。经过系统测试验证,该系统检测精度高、可以获得高质量的物质漫反射光谱图、系统稳定性高,可以应用在AOTF近红外光谱仪器中。

关键词： AOTF近红外光谱仪相关检测锁相放大电路双通道信号检测系统光源调制电路

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基于电磁超声的钢轨温度应力检测技术研究

基于电磁超声的钢轨温度应力检测技术研究

作者：吴建明南京航空航天大学

学位级别：硕士

钢轨温度应力过大会造成铁轨的弯曲变形，引发安全事故。钢轨温度应力的非接触巡检具有很高的应用价值。本文的重点是研究电磁超声检测温度应力技术。由于电磁超声检测是在工件表面的趋肤层进行，不需要耦合介质，所以该方法有非常广阔... 详细信息

钢轨温度应力过大会造成铁轨的弯曲变形，引发安全事故。钢轨温度应力的非接触巡检具有很高的应用价值。本文的重点是研究电磁超声检测温度应力技术。由于电磁超声检测是在工件表面的趋肤层进行，不需要耦合介质，所以该方法有非常广阔的应用前景。论文简要分析了电磁超声检测应力原理，推导出应力检测在各个阶段相应的物理方程式。并将检测系统划分为发射模块和接收模块。应用Comsol软件对电磁超声发射部分进行了仿真。在仿真过程中，研究了发射线圈、提离距离、磁场强度以及平台材料对超声波的影响。通过仿真结果，最终优化了平台结构，提高了系统稳定性。根据电磁超声信号的特点，设计了正交矢量锁相放大电路对电磁超声波进行信号调理。由于电磁超声发射功率较大，会对接收模块产生电磁干扰，因此，论文研究了电磁屏蔽技术，采取了屏蔽等措施，大大减少了电磁干扰的影响。论文完整地设计了电磁超声检测系统，并对钢轨进行了应力检测实验，利用拟合方法得到了钢轨的应力-相位差关系，为钢轨应力的动态检测奠定了基础。

关键词：电磁超声电磁屏蔽系统仿真锁相放大电路应力检测