微弱信號檢測裝置 四川理工學院 劉鵬飛、梁天德、曾學明 摘要: 本設計以TI的Launch Pad為核心板,采用鎖相放大技術設計并制作了一套微弱信號檢測裝置,用以檢測在強噪聲背景下已知頻率微弱正弦波信號的幅度值,并在液晶屏上數字顯示出所測信號相應的幅度值。實驗結果顯示其抗干擾能力強,測量精度高。 關鍵詞:強噪聲;微弱信號;鎖相放大;Launch Pad Abstract: This design is based on the Launch Pad of TI core board, using a lock-in amplifier technique designed and produced a weak signal detection device, to measure the known frequency sine wave signal amplitude values of the weak in the high noise background, and shows the measured signal amplitude of the corresponding value in the liquid crystal screen. Test results showed that it has high accuracy and strong anti-jamming capability. Keywords: weak signal detection; lock-in-amplifier; Launch Pad 1、引言 隨著現代科學技術的發展,在科研與生產過程中人們越來越需要從復雜高強度的噪聲中檢測出有用的微弱信號,因此對微弱信號的檢測成為當前科研的熱點。微弱信號并不意味著信號幅度小,而是指被噪聲淹沒的信號,“微弱”也僅是相對于噪聲而言的。只有在有效抑制噪聲的條件下有選擇的放大微弱信號的幅度,才能提取出有用信號。微弱信號檢測技術的應用相當廣泛,在生物醫學、光學、電學、材料科學等相關領域顯得愈發重要。 2、方案論證 針對微弱信號的檢測的方法有很多,比如濾波法、取樣積分器、鎖相放大器等。下面就針對這幾種方法做一簡要說明。 方案一:濾波法。 在大部分的檢測儀器中都要用到濾波方法對模擬信號進行一定的處理,例如隔離直流分量,改善信號波形,防止離散化時的波形混疊,克服噪聲的不利影響,提高信噪比等。常用的噪聲濾波器有:帶通、帶阻、高通、低通等。但是濾波方法檢測信號不能用于信號頻譜與噪聲頻譜重疊的情況,有其局限性。雖然可以對濾波器的通頻帶進行調節,但其噪聲抑制能力有限,同時其準確性與穩定性將大打折扣。
上傳時間: 2013-11-04
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針對RC橋式低頻信號振蕩器的性能和應用,對振蕩電路的基本結構及性能指標進行探討,分別從選頻網絡、穩幅環節及頻率可調三個方面對電路性能進行改進,并結合仿真軟件進行驗證,得出性能完善,頻率可在17 Hz~265.4 kHz之間連續可調的正弦波振蕩器。
上傳時間: 2013-11-23
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電位計訊號轉換器 AT-PM1-P1-DN-ADL 1.產品說明 AT系列轉換器/分配器主要設計使用于一般訊號迴路中之轉換與隔離;如 4~20mA、0~10V、熱電偶(Type K, J, E, T)、熱電阻(Rtd-Pt100Ω)、荷重元、電位計(三線式)、電阻(二線式)及交流電壓/電流等訊號,機種齊全。 此款薄型設計的轉換器/分配器,除了能提供兩組訊號輸出(輸出間隔離)或24V激發電源供傳送器使用外,切換式電源亦提供了安裝的便利性。上方并設計了電源、輸入及輸出指示燈及可插拔式接線端子方便現場施工及工作狀態檢視。 2.產品特點 可選擇帶指撥開關切換,六種常規輸出信號0-5V/0~10V/1~5V/2~10V/4~20mA/ 0~20mA 可自行切換。 雙回路輸出完全隔離,可選擇不同信號。 設計了電源、輸入及輸出LED指示燈,方便現場工作狀態檢視。 規格選擇表中可指定選購0.1%精度 17.55mm薄型35mm導軌安裝。 依據CE國際標準規范設計。 3.技術規格 用途:信號轉換及隔離 過載輸入能力:電流:10×額定10秒 第二組輸出:可選擇 輸入范圍:P1:0 Ω ~ 50.0 Ω / ~ 2.0 KΩ P2:0 Ω ~ 2.0 KΩ / ~ 100.0 KΩ 精確度: ≦±0.2% of F.S. ≦±0.1% of F.S. 偵測電壓:1.6V 輸入耗損: 交流電流:≤ 0.1VA; 交流電壓:≤ 0.15VA 反應時間: ≤ 250msec (10%~90% of FS) 輸出波紋: ≤ ±0.1% of F.S. 滿量程校正范圍:≤ ±10% of F.S.,2組輸出可個別調整 零點校正范圍:≤ ±10% of F.S.,2組輸出可個別調整 隔離:AC 2.0 KV 輸出1與輸出2之間 隔離抗阻:DC 500V 100MΩ 工作電源: AC 85~265V/DC 100~300V, 50/60Hz 或 AC/DC 20~56V (選購規格) 消耗功率: DC 4W, AC 6.0VA 工作溫度: 0~60 ºC 工作濕度: 20~95% RH, 無結露 溫度系數: ≤ 100PPM/ ºC (0~50 ºC) 儲存溫度: -10~70 ºC 保護等級: IP 42 振動測試: 1~800 Hz, 3.175 g2/Hz 外觀尺寸: 94.0mm x 94.0mm x 17.5mm 外殼材質: ABS防火材料,UL94V0 安裝軌道: 35mm DIN導軌 (EN50022) 重量: 250g 安全規范(LVD): IEC 61010 (Installation category 3) EMC: EN 55011:2002; EN 61326:2003 EMI: EN 55011:2002; EN 61326:2003 常用規格:AT-PM1-P1-DN-ADL 電位計訊號轉換器,一組輸出,輸入范圍:0 Ω ~ 50.0 Ω / ~ 2.0 KΩ,輸出一組輸出4-20mA,工作電源AC/DC20-56V
上傳時間: 2013-11-05
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跨阻濾波器是將輸入的電流信號轉換成電壓信號的同時完成信號濾波的一種新型濾波器。給出跨阻濾波器的快速實用設計。通過插入一個電壓跟隨器,可將常用的電壓模式濾波器設計方法移植到跨阻濾波器設計中,從而可以實現跨阻濾波器的設計。文中給出了帶阻跨阻濾波器的設計實例,仿真結果驗證了所提出的設計方法的正確性。
標簽: 跨阻濾波器
上傳時間: 2013-10-10
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對數字電路設計中的重要環節--邏輯函數式的處理進行了解析。分邏輯函數式的化簡、檢查、變換3個方面作了詳細探討,且對每個方面給出了相應的見解,即對邏輯函數式的化簡方面提出宜采用先卡諾圖法再代數法的綜合法;對邏輯函數式的檢查方面指出了觀察互補出現的因子并檢驗在特殊條件下是否存在該因子的“互補相與”和“互補相或”的核心要點;對邏輯函數式的變換方面則提出了一種具有普適性的二次取非變換法。同時,對這些見解還給出了相應的例證。
上傳時間: 2013-10-18
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計算二階有源濾波、一階有源濾波、阻容充放電。
上傳時間: 2013-11-17
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串入式聲音延時開關的制作
標簽: 聲音延時開關
上傳時間: 2013-10-29
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電容三點式正弦波振蕩電路 multisim 仿真
上傳時間: 2013-12-04
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為了提高音響設備的重放效果,通過對阻容元件的分析、研究,采用同一套音響設備、不同的阻容元件進行比較測試,發現阻容元件對音響設備的影響不容小視,合理選擇阻容元件可提高音響設備的性能指標和重放效果。
上傳時間: 2013-10-21
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利用負阻原理設計了5.9 GHz介質振蕩器(DRO),采用HFSS軟件對介質諧振塊(DR)進行三維仿真,應用Agilent公司的ADS軟件對DRO進行了優化設計和非線性分析,用該方法制作的并聯反饋式DRO性能良好,輸出功率為10 dBm,相位噪聲達到-100 dBc/Hz@10 kHz,-124 dBc/Hz@100 kHz。
上傳時間: 2013-10-10
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