基于热释电红外传感器微弱信号处理电路的设计与分析

微弱信号处理一直是传感器应用电路中一个棘手的热点问题[1].信号提取的重点则是如何对特定频率的微弱信号实现有效的提取并放大[2-4].文中通过对热释电红外传感器[5-6]探测器出来的信号进行分析,结合设计要求,经过严格的参数计算,对整个信号处理电路进行了合理的分级设计[7],经测试,电路具有良好的选频特性和滤波效果,具有最佳的平坦特性[8],实现了微弱信号的精确放大[9-10].     

基于红外吸收型智能CO_2浓度分析仪

基于环境监测部门和工业现场对二氧化碳浓度精确测量的需要,文中根据红外吸收原理和Lamber-Beer定律,将调制光源和红外传感器应用于CO2浓度分析仪器中,设计了一种新型CO2气体浓度分析仪。文中简要说明了整个系统的架构,详细介绍了系统硬件和软件驱动程序设计以及调制光源、传感器信号与气体浓度的关系。该分析仪具有自动量程切换、声光报警、远程通信等功能,可以对检测现场进行实时、远程监控。设计的分析仪精度高、稳定性好、响应速度快、体积小。     

基于GFC的非分散红外CH_4和C_2H_2气体检测系统

基于甲烷气体和乙炔气体近红外吸收的机理,研究了一种高灵敏度非分散红外系统,同时测量甲烷气体和乙炔气体浓度.系统采用折反式吸收池作为气室,结合先进的气体滤波相关技术和相关检测技术,实现了对微弱光谱信号的调制和检测,最后实现对浓度的反演,从而实现了甲烷和乙炔气体实时测量.试验结果表明:系统具有10~(-5)的测量分辨力.     

Design of a Weak Signal Detecting Circuit in the Infrared Spectrum Absorbed Type Gas Sensor

In the infrared spectrum absorbed type gas concentration sensor,voltage signal obtained from the two-channel thermopile infrared detector TPS2534 is very weak.In order to solve this problem,the authors have established the structure of the sensor and designed weak signal detecting circuit of the sensor based on infrared spectrum absorption principle,differential de-noising principle and weak signal detecting principle.The authors have made experiments using CH4 gas.The results show that the circuit can remove noise effectively and detect weak electrical signal obtained from the detector.     

一种弱信号检测相关信号的产生方法

为给微弱信号检测中的锁定放大器提供高性能的相关信号源,采用AT89C51单片机直接数字频率合成产生了3路6相相关正弦波信号.在单片机程序中采用同一个长的正弦波数据表,能保证所有的输出信号满足相关性要求.介绍了用Matlab生成这种任意长度的数据表的方法.     

基于卡尔曼滤波器的轮速信号电路及算法研究

在汽车动力学控制的过程中,准确获取轮速信息至关重要。针对磁电式轮速传感器信号处理电路稳定性差、无法自检和车速门槛值高(>4km/h)等问题,设计了一种结构简单且具有自检功能的模拟/数字混合的电路;同时针对硬件电路不能处理轮速异常点以及低速时轮速信号频繁地波动等问题,结合电路设计原理利用卡尔曼滤波器对轮速信号进行滤波处理。硬件电路与卡尔曼滤波算法联合处理轮速信号,具有结构简单、成本低、鲁棒性良好等特点。     

基于硫化铅探测器的信号检测电路设计

在靶场测试中,炸点时刻的探测对导弹引信的设计具有重要意义。弹丸炸点红外信号检测电路将炸点时刻信号传送给后续电路进行处理,最终得到炸点时间参数,为导弹的引信设计、制造以及改良均提供了必要条件。硫化铅探测器的信号检测电路经合理设计,将检测电路分为两部分分别进行设计,首先为硫化铅探测器设计了合适的前置放大电路,实现与硫化铅探测器的阻抗匹配,其次通过选择合适的高精密仪表运放设计主放大电路,实现高倍数的电压放大,同时达到有效抑制干扰信号和噪声的目的。最终通过实验,电路实现了对炸点的信号的捕捉并具备较好的信噪比。     

基于红外差分吸收法的瓦斯浓度检测研究

针对我国当前煤矿瓦斯检测中存在的测量精度低、仪器寿命短等问题,提出了基于红外差分吸收法的煤矿瓦斯浓度检测方法.通过实验证明,该方法可以准确地测量出煤矿瓦斯浓度,而且由于光源采用了发光二极管,故使得仪器寿命大幅延长.     

基于CPLD设计的增量式时栅传感器增量信号处理电路

介绍了增量式时栅位移传感器的工作原理,在分析信号产生及增量测量方法的基础上,采用D触发器工作原理设计了防重复计数电路模块,并采用VHDL语言设计了增量及方向信号产生电路模块,解决了时栅传感器信号处理电路的增量信号输出问题。通过对增量信号处理电路在CPLD中的综合时序仿真,验证了电路设计的正确性。CPLD可再编程的特点便于后续开发对传感器测量处理电路的升级。     

基于红外传感器的CO2气体检测电路设计

利用红外吸收型CO2气体传感器设计了一种CO2气体检测电路,详细阐述了其结构和工作原理。该电路具有测量范围宽、灵敏度高、响应时间快、抗干扰能力强等优点,简单易用,快速直读,价格低廉,具有较好的应用前景。     

高精度小信号峰值检测电路的设计

在工业自动化过程中往往要将某些过程量如温度、压力等转换成相应电信号的最大值保留下来以供记录、分析。峰值检测技术就是一种能跟随输入信号变化并能将最大值记忆下来的电路。通过理论分析、Multisim仿真和实际电路制作逐步比较了各峰值采样保持电路的优缺点,并不断改进电路,克服了管压降、部分信号丢失、采样频率低等诸多弊端,最后设计的峰值检测电路能够满足一般电路对峰值检测技术的要求。     

基于虚拟仪器技术的信号处理实现方法比较

简述虚拟仪器技术的概念和特点，着重讲述了利用不同的主流虚拟仪器的软件如何实现信号处理的基本功能，重点分析比较了LabVIEW,Measurement Studio 等软件在实现过程中的特点。     

基于二总线的红外火灾探测设计

二总线是一种常用于数据采集、监控的通讯网络模式，基于二总线，设计了采用红外探测器的火灾探测监控系统，在抗干扰方面采用光学滤波的方法滤去干扰波长段，通过初步试验证明：系统对有火焰的火灾识别可靠。     

基于多音频识别的智能集中监控系统设计

目前多数空管监视系统或者软件都是采用单一无标识的报警,而且多数监视为了人性化管理通常集中到同个地点甚至同一台PC机,这就使得多个告警声音同时出现时难以较快地发现告警源。本系统通过下位机对多音频信号的分离识别得到系统统一的告警码送与终端PC机,实现对多系统多软件进行智能的监视。终端PC机集中监视软件采用多线程编程使得该系统告警智能化,实时性强,准确度高。实践证明系统对提高设备保障效率具有一定的作用。     

基于经验模态分解的混沌噪声背景下弱信号检测与信号提取

基于经验模态分解方法,研究了在强混沌噪声背景下进行弱信号的检测与信号提取。对仿真信号的研究表明:用该方法可以直接提取出微弱的偶然性和周期性冲击时域信号,对弱谐波信号可能不能直接提取,但可以直接提取出其频率特征,这些弱冲击信号和弱谐波信号完全淹没在强的混沌噪声背景信号中,无论从时域上还是频域上基本上都看不出来。对齿轮箱的实际信号的研究也表明:尽管某些故障信号有时极其微弱,EMD方法也能有效地实现这些非线性非平稳信号的分离和提取,从而为机械设备故障诊断提供直观的有效的参考。     

基于网络的线阵CCD信号采集系统的设计

针对现代数据采集领域的网络化趋势,设计出一种新型线阵CCD信号采集系统。采用FPGA为核心控制器,产生每个模块所需要的驱动时序。模拟前端处理器将采集到的CCD信号经过信号调理和A/D转换后,通过高速网络接口芯片W5300传送至PC机,PC机最终将采集到的CCD信号显示在接收软件上。不仅能够解决片上、专用的问题,而且使机器视觉技术结合网络技术,实现了高速、实时、网络化的信号采集系统。实践表明:该采集系统可以做到在任何有网络的地方都可以使用,有后期研究价值。     

基于VB与Matlab混合编程的往复压缩机信号处理系统开发

在分析目前往复压缩机信号处理常用方法的基础上,重点阐述了利用COM组件技术实现VB与Matlab混合编程的方法,并将其应用到往复压缩机信号处理系统开发过程中。结果表明,该方法在往复压缩机信号处理系统的人-机友好交互、数值计算和图形处理方面取得了良好效果,具有广泛的应用价值。     

基于组态技术的自动检测站监控系统的设计

介绍了MPS自动检测站的基本结构和功能,给出了基于组态王软件的该站监控系统的详细设计。该监控系统不仅能对自动检测站的工作过程进行同步动态模拟演示,而且还可以实时显示其工作状态、工件信息检测结果等,并对该站运行进行控制。     

基于NI虚拟仪器技术的多种速度传感器信号检测系统的设计与实现

设计了一种基于NI虚拟仪器技术的多种速度传感器信号检测系统,该系统采用NI PCI-5112采集分析信号数据,在NI LabVIEW图形化开发环境下编制不同的测试程序,对被测信号进行快速自动判定。实际使用表明,该系统能够准确、快速地对被测信号作出判别,稳定可靠,具有可扩展性,适用于小批量、多种信号的速度传感器产品在线检测。     

基于虚拟仪器的信号频域分析与处理系统的设计与实现

虚拟仪器的迅速发展。使得计算机控制的模块化仪器系统得到了广泛的认同与应用。本文建立了LabWindows／CVI和MATLAB的接口，实现了两者的混合编程，在此基础上设计了一个实用的信号采集、分析与处理系统。通过软、硬件技术结合，实现了对实际模拟信号的采集、分析与处理。为了节约系统开发时间和开发难度，在系统开发过程中使用了模块化的思想。