激光差动多普勒的信号处理电路设计

随着微机电系统(MEMS)技术的迅速发展,对器件运动性能检测的需求日益迫切.采用激光差动多普勒测量技术能准确可靠地对MEMS器件进行动态特性测试.本文介绍了激光差动多普勒系统的信号处理电路的设计,主要包括放大电路、相敏检波电路和滤波电路.放大电路能将40 MHz频率信号放大100倍,相敏检波电路滤除了高频信号,分离出多普勒频移信号,滤波电路进一步滤除相敏检波电路输出信号中的载波信号和高频噪声.本电路设计最终实现了从光路系统输出的高频信号中提取多普勒信号.     

基于锁定放大的微弱激光回波信号探测系统

微弱信号检测的核心问题是对噪声的处理,为了探测深埋于噪声中的微弱激光回波信号,设计并搭建了一套锁定放大信号检测系统。PIN光电二极管探测到的微弱激光回波信号由前置放大电路和二级放大电路转换为电压信号并放大,再经带通滤波器滤除带外噪声,最后通过相敏检波电路,转换为与回波光强成正比的直流电压信号输出。测试结果表明,系统可以有效抑制噪声,被测信号的信噪比改善超过10.6dB。     

基于跨阻放大的微弱电容检测电路

在微弱信号的检测中有两大难点：一是检测电路精度低,无法实现对交流小信号的识别,二是信号处理电路难以将小信号从庞大的噪声流中分离出来。本文介绍的基于跨阻放大的检测电路可以实现1fF/ms的检测精度,且应用AD835的相敏解调电路及后续的低通滤波电路可以很好的将有用信号从噪声流中分离出来,克服了上述难点,实现了对微弱信号的提取。     

直流电流比较仪解调方式的研究

为提升直流电流比较仪的灵敏度和准确度、降低噪声,对其关键环节解调方式开展研究。阐述直流电流比较仪两种解调方式的工作原理,设计相应的电路并搭建仿真模型。结果表明,两种解调方式都能实现将检测绕组输出信号转换为对应直流电压的功能。峰差解调的重要优点是能解调出所有的偶次谐波信号,从而获得很高的检波增益,有利于提高灵敏度和准确度。但二次电流的纹波较大。相敏解调的窄带特性有利于减小系统的噪声电平,二次电流的纹波很小。由于只解调二次谐波,需满足最佳条件才能达到高灵敏度。     

太赫兹测试系统中锁相放大电路的设计

为了解决太赫兹时域光谱仪(TDS)所用锁相放大器方便携带和提取与太赫兹波电场强度相关微弱信号的问题,提出了一种基于互相关原理的锁相放大器设计方案。斩波器输出调制后的信号经前级放大滤波与通过移相电路的相干参考信号分别送入AD630的信号端和参考端,锁相后信号经低通滤波电路输出直流信号。测试结果表明:设计的锁相放大器具有良好线性度,可将信噪比为-60 d B的微伏级信号提取出来,能用于大背景噪声下太赫兹微弱信号的检测。     

频率域有源正交矢量型检测系统的设计

利用FPGA芯片及D/A转换器,采用直接数字频率合成(DDS)技术,产生一路正弦信号及两路正交方波信号.正弦信号经功率放大器激励待测系统,两路正交方波信号分别作为并列的相敏检波器Ⅰ和相敏检波器Ⅱ的参考信号,待测系统的响应与参考信号实现相关分离出虚实分量,完成了正交矢量型检测.理论及实验数据表明,该系统能检测深埋于噪声下的微弱信号,有广阔的应用前景.     

一款低噪声低频频谱搬移电路的设计

地球物理探测领域中的频率域电磁法仪器,需要对低频微弱信号进行检测,有时受某些条件的制约,很难采用增大人工场源的方法来增大信噪比(S/N),因而采用常规的滤波放大方法难于提纯有用信号。本文设计了一款低频低噪声频谱搬移电路,电路由低噪声前置放大器(LNA)、基准信号源(Fre)f、开关式相敏检波器(PSD)及固定频率的窄带通滤波器组成,经组装、调试与测试,折合到输入端短路时的噪声电压为,由于Fref设置范围为1~9999Hz,步进为1Hz,通过改变Fref的频率就可实现对不同频率的微弱信号的检测。     

一种基于开关电容滤波器的快速基波检测方法

为了实时快速地检测电力系统中的基波,提出了一种基于开关电容滤波器(SCF)检测电网中基波信号的方法。分析了SCF的原理及其优缺点,并与传统的滤波方法进行了对照,给出了选择开关电容的原则。由于信号经过一个滤波电路后一般会有一定的相差,为了保证检测前后基波信号相位的一致性,在SCF后面设计了一个等幅移相电路。以一款SCF的IC(MAX291)为例,设计了整个巴特沃斯型低通滤波器电路和等幅移相电路。用MATLAB进行了仿真,分析了这种滤波器和移相电路整体的精度和动态响应,并将该滤波方式应用到实验装置中,实验结果表明这种检测方法有很好的检测效果和快速的动态响应。     

一种基于开关电容滤波器的快速基波检测方法

为了实时快速地检测电力系统中的基波，提出了一种基于开关电容滤波器(SCF)检测电网中基波信号的方法。分析了SCF的原理及其优缺点，并与传统的滤波方法进行了对照，给出了选择开关电容的原则。由于信号经过一个滤波电路后一般会有一定的相差，为了保证检测前后基波信号相位的一致性，在SCF后面设计了一个等幅移相电路。以一款SCF的IC(MAX291)为例，设计了整个巴特沃斯型低通滤波器电路和等幅移相电路。用MATLAB进行了仿真，分析了这种滤波器和移相电路整体的精度和动态响应，并将该滤波方式应用到实验装置中，实验结果表明这种检测方法有很好的检测效果和快速的动态响应。     

微信号检测的调理电路研究

本文通过对光纤位移传感器的调理电路研究 ,总结出降低微信号检测系统调理电路噪声的分析方法和实施措施。对微弱光信号的相位调制和电路、数字解理过程 ,给出了低噪声设计的理论依据、电路参数的选取原则和前置放大器设计的一般方法。所研制的调理电路与传感器相配合 ,使微小位移的分辨力达 0 0 0 5nm     

实用高压电力线路无线核相仪的设计

提出了一种无线方式对高压电力线路不同相之间的相位进行间接检测的方法。主要利用无线电理论采集电力线路的相位信息,通过发送和接收两个装置．实现了高压线路相位的无线检测、介绍了高压电力线路无线核相仪的发送装置及接收装置的设计原理。该方法还可以进一步推广到无线方式的高压线路电力参数检测。     

三相交流异步电动机缺相运行的逻辑检测及保护

本文分析了目前社会上流行的电动机缺相检测及保护方法的局限性。提出对由于供电变压器二次侧或一次侧某相熔断器熔断或线路断线造成的电动机缺相运行所用逻辑电路进行检测及保护方法。     

一种三相电源相序与断相自动检测电路

介绍了一种三相电源相序及断相自动检测电路的构成及工作原理，实践证明该电路是可行的。     

一种同频异步核相检测方法及其应用

在分析国内传统核相试验方法存在不足的基础上,提出了一种基于同步基准相位偏移量的同频异步核相检测方法。分析了同频异步核相检测方法的工作原理及实现方法,该方法基本消除了干扰对核相结果的影响。试制出的同频异步核相装置,在上海市电力公司浦东供电公司的应用,验证了该技术可以实现对相同或不同电压等级的电源之间的异步核相。     

过零检测技术在相位测量中应用

文中详细介绍过零检测技术在相位测量中的应用,在过零检测技术指导下的过零鉴相器,原理简单、硬件实现方便.     

无±1误差频率测量技术

通过多周期同步法测频原理分析和误差研究,应用相位检测技术,提出社现无±1误差测频的测量原理,给出两种测量模式,还分析比较两种模式的异同及特点。这样使测频误差在理论上只含有标准频率误差,可以使测量误差降低。     

异步电机的功率因数检测及其控制

给出了异步电动机功率因数与转差角频率Δω的关系 ,提出了用单片机检测电网功率因数的实施方案 ,并在异步电机恒功率因数控制系统中得到应用 ,实验证明 ,在轻、空载时能达到较好的节能效果     

基于相位差式高压开关柜核相装置的研究与设计

为了解决现有高压开关柜采用电压差法核相时,由于不同开关柜配套的电容传感器指标不一致,造成相序核对误判等问题,提出采用相位差法进行两个高压开关柜之间的相序核对,该方法具有通用性强,判断准确等特点,经实际测试完全满足高压开关柜核相要求。     

三相有源电力滤波器错序校正策略

当并联有源电力滤波器(Shunt Active Power Filter,SAPF)接入电网时相序错接,将导致锁相环无法正确锁相,不能正常进行谐波抑制与无功补偿。为了解决这一问题,文章分析了网侧电压相序对SAPF的影响,推导出同步旋转坐标系下的电压d轴与q轴分量,提出了利用同步旋转坐标变换与滑窗平均滤波器由软件实现的相序检测方法。同时针对相序检测方案的性能进行了研究,得出滑窗滤波器窗口长度与相序判断阈值间的关系及判断SAPF网侧电压相序的判断原理。在获得了电网相序的基础上,设计了三相SAPF错序校正策略,使得SAPF在正序与负序电压下都能够正常抑制谐波,最后通过实验验证了理论分析的正确性。     

一种完全谐波抑制正负序同步信号检测方法

提出了一种基于正、负序级联延时信号消除(DSC)算法的同步信号检测法,其软件锁相环(SPLL)能够实现对三相电压电流基波正、负序分量的快速提取,并且通过选择不同的参数,可滤除任何次数谐波的干扰。该方法无需采用滤波器,从而具有良好的动态性能。仿真和实验均表明,该方法能快速有效地提取三相信号不对称且畸变情况下的频率、相位与正、负序分量,并且同时具备稳态精确性和动态快速性。该方法能为三相并网型PWM变换器在电网发生跌落及谐波畸变时的良好运行控制提供保障。