微弱信号检测装置 四川理工学院 刘鹏飞、梁天德、曾学明 摘要： 本设计以TI的Launch Pad为核心板，采用锁相放大技术设计并制作了一套微弱信号检测装置，用以检测在强噪声背景下已知频率微弱正弦波信号的幅度值，并在液晶屏上数字显示出所测信号相应的幅度值。实验结果显示其抗干扰能力强，测量精度高。 关键词：强噪声；微弱信号；锁相放大；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 随着现代科学技术的发展，在科研与生产过程中人们越来越需要从复杂高强度的噪声中检测出有用的微弱信号，因此对微弱信号的检测成为当前科研的热点。微弱信号并不意味着信号幅度小，而是指被噪声淹没的信号，“微弱”也仅是相对于噪声而言的。只有在有效抑制噪声的条件下有选择的放大微弱信号的幅度，才能提取出有用信号。微弱信号检测技术的应用相当广泛，在生物医学、光学、电学、材料科学等相关领域显得愈发重要。 2、方案论证 针对微弱信号的检测的方法有很多，比如滤波法、取样积分器、锁相放大器等。下面就针对这几种方法做一简要说明。 方案一：滤波法。 在大部分的检测仪器中都要用到滤波方法对模拟信号进行一定的处理，例如隔离直流分量，改善信号波形，防止离散化时的波形混叠，克服噪声的不利影响，提高信噪比等。常用的噪声滤波器有：带通、带阻、高通、低通等。但是滤波方法检测信号不能用于信号频谱与噪声频谱重叠的情况，有其局限性。虽然可以对滤波器的通频带进行调节，但其噪声抑制能力有限，同时其准确性与稳定性将大打折扣。
上传时间： 2013-11-04
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为了测量某试件多点温度，且温度跨度很大，还要达到要求精度，本文利用几种不同类型的传感器（AD590、PT1000和K型热电偶）进行采集，其输出形式（电流源、电阻和热电势）和大小均不相同，设计了电源电路、信号转换电路和放大抬升电路，使各种传感器的输出达到统一的1～5 V的标准信号；在实验室利用高精度电压、电流源和电阻箱分别对热电偶、AD590和PT1000进行模拟，结果表明该方法可行，调理电路的相对精度可达到0.1级。
上传时间： 2013-12-11
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isoad系列产品实现传感器和主机之间的信号安全隔离和高精度数字采集与传输，广泛应用于rs-232/485总线工业自动化控制系统，4-20ma / 0-10v信号测量、监视和控制，小信号的测量以及工业现场信号隔离及长线传输等远程监控场合。通过软件的配置，可接入多种传感器类型，包括电流输出型、电压输出型、以及热电偶等等。 产品内部包括电源隔离，信号隔离、线性化，a/d转换和rs-485串行通信等模块。每个串口最多可接256只iso ad系列模块，通讯方式采用ascii 码字符通讯协议或modbus rtu通讯协议，其指令集兼容于adam模块，波特率可由用户设置，能与其他厂家的控制模块挂在同一rs-485总线上，便于主机编程。 isoad系列产品是基于单片机的智能监测和控制系统，所有用户设定的校准值，地址，波特率，数据格式，校验和状态等配置信息都储存在非易失性存储器eeprom里。 isoad系列产品按工业标准设计、制造，信号输入 / 输出之间隔离，可承受3000vdc隔离电压，抗干扰能力强，可靠性高。工作温度范围- 45℃～+80℃。
上传时间： 2013-11-23
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讨论了一种船载USB系统跟踪数传信号可行性的方案，为实现船载USB系统对飞船目标跟踪功能的备份提供了一个新的思路，该方案通过切换船载USB系统中跟踪接收机软件状态的方式来实现，此方法已成功应用于跟踪过境数传信号目标的跟星训练中，试验结果表明该方案是有效的和可行的，该方案在充分利用现有测控设备功能，不增加辅助设备功能的基础上，可以显著提高测量船执行神舟飞船测控任务的可靠性。
上传时间： 2014-12-23
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本文设计数字式液位测量仪,采用双差压法对液位进行测量,有效地克服了液体密度变化对液位测量结果的影响,提高液位测量的精度。本设计的液位测量仪还能直接显示液位高度的厘米数。关键词:双差压法 液位测量仪 普通差压法测量液位, 精度无法保证。本文提出双差压法的改进方案,以克服液体密度变化对液位测量结果的影响,提高液位测量的精度。 双差压法液位测量原理普通差压法测量液位的原理:只有在液体密度ρ恒定不变的条件下,差压△ P 才与液位高度H 呈线性正比关系,才可通过测量差压△P 间接地获取液位H 值。但液体密度ρ是液体组份和温度的多元函数。当液体组份和温度变化导致密度ρ改变时,即使液位高度H 没有变化,也将使差压信号△ P 改变,此时若还按原先的液体密度ρ从差压信号△ P 计算出液位H,显然将导致测量误差, 严重时会造成操作人员的错误判断。为此,本文提出采用两个差压传感器,如图1。其中差压传感器1 用于测量未知液位高度H 产生的差压,即密闭容器底部和液面上方的压力差:
上传时间： 2013-11-21
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2-1 何谓测量放大电路？对其基本要求是什么？ 在测量控制系统中，用来放大传感器输出的微弱电压，电流或电荷信号的放大电路称为测量放大电路，亦称仪用放大电路。对其基本要求是：①输入阻抗应与传感器输出阻抗相匹配；②一定的放大倍数和稳定的增益；③低噪声；④低的输入失调电压和输入失调电流以及低的漂移；⑤足够的带宽和转换速率（无畸变的放大瞬态信号）；⑥高输入共模范围（如达几百伏）和高共模抑制比；⑦可调的闭环增益；⑧线性好、精度高；⑨成本低。 2-2 图2-2a所示斩波稳零放大电路中，为什么采用高、低频两个通道，即R3、C3组成的高频通道和调制、解调、交流放大器组成的低频通道？ 采用高频通道是为了使斩波稳零放大电路能在较宽的频率范围内工作，而采用低频通道则能对微弱的直流或缓慢变化的信号进行低漂移和高精度的放大。 2-3 请参照图2-3，根据手册中LF347和CD4066的连接图（即引脚图），将集成运算放大器LF347和集成模拟开关CD4066接成自动调零放大电路。 LF347和CD4066接成的自动调零放大电路如图X2-1。
标签： 信号放大电路
上传时间： 2013-10-09
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LTC®2991 系统监视器内置了这种精细复杂的电路，它能把一个小信号晶体管变成一个准确的温度传感器。该器件不仅可在测量远端二极管温度时提供 ±1°C的准确度，还能测量其自身的电源电压、单端电压(0 至 VCC) 和差分电压 (±325mV)。
上传时间： 2013-11-05
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掌握变配电所控制、测量和信号设计要求; 2 掌握电气设备和线路继电保护的配置、整定计算及选型的原则; 3 熟悉变配电所自动装置及综合自动化的设计要求
上传时间： 2013-10-10
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电子发烧友网核心提示：该简易皮肤湿度测量仪采用ATMEGA8作为控制中心，由高分子膜湿敏电容传感器采集皮肤湿度信号，经555时基芯片转换振荡频率，使用MCU定时计数的方法进行频率信号采集，测得的频率经过转换和处理，由SED1335驱动下的LCD1602进行显示。
上传时间： 2014-01-26
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为了使音频信号分析仪小巧可靠，成本低廉，设计了以2片MSP430F1611单片机为核心的系统。该系统将音频信号送入八阶巴特沃兹低通滤波器，对信号进行限幅放大、衰减、电平位移、缓冲，并利用一单片机负责对前级处理后的模拟信号进行采样，将采集得到的音频信号进行4 096点基2的FFT计算，并对信号加窗函数提高分辨率，另一单片机负责对信号的分析及控制显示设备。此设计精确的测量了音频信号的功率谱、周期性、失真度指标，达到较高的频率分辨率，并能将测量结果通过红外遥控器显示在液晶屏上。 Abstract: o make the audio signal analyzer cheaper， smaller and more reliable， this system sends the audio signal to the eight-order butterworth filter， and then amplifies， attenuates， buffers it in a limiting range， transfers the voltage level of the signal before utilizing two MSP430F1611 MCU to realize the audio analysis. One is charged for sampling and dealing with the processed audio signal collected by the 4096 point radix-2 FFT calculation and imposes the window function to improve the frequency resolution. The other one controls the display and realizes the spectrum， periodicity， power distortion analysis in high resolution which is displayed in the LCD screen through the infrared remote control.
上传时间： 2013-12-11
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