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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利用序列光耦合器建立双隔离栅会存在一些问题，因为数据完整性很差，而且没有一种紧凑和廉价的方式为两个隔离栅之间的接口提供电源。随着iCoupler®等高性能数字隔离器以及isoPower®器件集成电源的问世，通过分层隔离器建立高压隔离栅现在已经成为一种可行解决方案。
上传时间： 2013-11-14
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随着竞争产品价格的降低和产品差异化需求的增加，在工业市场上生存也变得越来越艰难。同时，安全标准不见有丝毫放宽，这要求更多的工业应用采用电流隔离，给光耦合器带来不利影响。这些不利影响会导致以下这些因素的增加：尺寸、功耗、电路板、元件数和成本。
上传时间： 2013-11-23
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1) 全数字化设计，交流采样，人机界面采用大屏幕点阵图形128X64 LCD中文液晶显示器。 2) 可实时显示A、B、C各相功率因数、电压、电流、有功功率、无功功率、电压总谐波畸变率、电流总谐波畸变率、电压3、5、7、9、11、13次谐波畸变率、电流3、5、7、9、 11、13次谐波畸变率频率、频率、电容输出显示及投切状态、报警等信息。 3) 设置参数中文提示，数字输入。 4) 电容器控制方案支持三相补偿、分相补偿、混合补偿方案，可通过菜单操作进行设置。 5) 电容器投切控制程序支持等容/编码（1：2、 1：2：3、 1：2：4：8…）等投切方式。 6) 具有手动补偿/自动补偿两种工作方式。 7) 提供电平控制输出接口（+12V），动态响应优于20MS。 8) 取样物理量为无功功率，具有谐波测量及保护功能。 9) 控制器具有RS-485通讯接口，MODBUS标准现场总线协议，方便接入低压配电系统。
上传时间： 2013-11-09
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三极管及基本放大电路
上传时间： 2013-10-30
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电路连接 由于数码管品种多样，还有共阴共阳的，下面我们使用一个数码管段码生成器（在文章结尾） 去解决不同数码管的问题： 本例作者利用手头现有的一位不知品牌的共阳数码管：型号D5611 A/B，在Eagle 找了一个 类似的型号SA56-11，引脚功能一样可以直接代换。所以下面电路图使用SA56-11 做引脚说明。 注意： 1. 将数码管的a~g 段，分别接到Arduino 的D0~D6 上面。如果你手上的数码管未知的话，可以通过通电测量它哪个引脚对应哪个字段，然后找出a~g 即可。 2. 分清共阴还是共阳。共阴的话，接220Ω电阻到电源负极；共阳的话，接220Ω电阻到电源+5v。 3. 220Ω电阻视数码管实际工作亮度与手头现有原件而定，不一定需要准确。 4. 按下按钮即停。 源代码 由于我是按照段码生成器默认接法接的，所以不用修改段码生成器了，直接在段码生成器选择共阳极，再按“自动”生成数组就搞定。 下面是源代码，由于偷懒不用写循环，使用了部分AVR 语句。 PORTD 这个是AVR 的端口输出控制语句，8 位对应D7~D0，PORTD=00001001 就是D3 和D0 是高电平。 PORTD = a;就是找出相应的段码输出到D7~D0。 DDRD 这个是AVR 语句中控制引脚作为输出/输入的语句。DDRD = 0xFF;就是D0~D7 全部 作为输出脚了。 ARDUINO CODECOPY /* Arduino 单数码管骰子 Ansifa 2011-12-28 */ //定义段码表，表中十个元素由LED 段码生成器生成，选择了共阳极。 inta[10] = {0xC0, 0xF9, 0xA4, 0xB0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xF8, 0x80, 0x90}; voidsetup() { DDRD = 0xFF; //AVR 定义PortD 的低七位全部用作输出使用。即0xFF=B11111111对 应D7~D0 pinMode(12, INPUT); //D12用来做骰子暂停的开关 } voidloop() { for(int i = 0; i < 10; i++) { //将段码输出PortD 的低7位，即Arduino 的引脚D0~D6，这样需要取出PORTD 最高位，即 D7的状态，与段码相加，之后再输出。 PORTD = a[i]; delay(50); //延时50ms while(digitalRead(12)) {} //如果D12引脚高电平，则在此死循环,暂停LED 跑 动 } }
上传时间： 2013-10-15
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功率放大电路的了解及基本理论
标签： 功率放大电路
上传时间： 2013-10-14
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计算方法： 1) A值（相位）的计算：根据设置的相位值D（单位为度，0度-360度可设置），由公式A=D/360，得出A值，按四舍五入的方法得出相位A的最终值； 2) B偏移量值的计算：按B=512*(1/2VPP-VDC+20)/5； 3) C峰峰值的计算：按C=VPP/20V*4095；
上传时间： 2013-11-18
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晶体管及其放大电路
上传时间： 2013-11-23
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目前，被广泛使用的经典边缘检测算子有Sobel算子，Prewitt算子，Roberts算子，Log算子，Canny算子等等。这些算子的核心思想是图像的边缘点是相对应于图像灰度值梯度的局部极大值点。然而，当图像中含有噪声时这些算子对噪声都比较敏感，使得将噪声作为边缘点。由于噪声的干扰，不能检测出真正的边缘。一个拥有良好属性的的边缘检测算法是每个研究者的追求。利用小波交换的特点，设计了三次B样条平滑滤波算子。通过利用这个算子，对利用小波变换来检测图像的边缘进行了一定的研究和理解。
上传时间： 2013-10-13
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