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光纤气体传感器解调方法的研究
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:物理学报
  • 时间:0
  • 页码:3821-3826
  • 语言:中文
  • 分类:TN912.3[电子电信—通信与信息系统;电子电信—信息与通信工程] U284.43[交通运输工程—交通信息工程及控制;交通运输工程—道路与铁道工程]
  • 作者机构:[1]武汉理工大学光纤传感技术与信息处理教育部重点实验室,武汉430070
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:60537050)和国家高技术研究发展计划(863计划)(批准号:2006AA040311)资助的课题.
  • 相关项目:光纤传感敏感材料与光纤微加工技术研究
中文摘要:

利用可调谐激光光谱技术并结合二次谐波检测的波长调制方法对气体浓度进行检测,大大提高了检测灵敏度.然而光的传输和电路自身延时都会产生未知的相位延时,含有气体浓度信息的被测信号和二倍频参考信号的相位差变化严重影响二次谐波信号测量结果.本文设计出一种4路乘法锁相解调电路,设计中分别用正弦信号和余弦信号对被测信号进行解调,经积分电路后得到两路分别与相位差的正弦值和余弦值相关的解调信号.将两路解调信号平方,再通过加法器相加后消除相位差,得到完全与相位差无关的幅值信号.实验证明当被测信号相位在0°—90°变化时,解调得到的二次谐波信号保持不变,很好地提高了系统检测结果的稳定性.

英文摘要:

The measurement sensitivity can be greatly improved when tunable laser spectroscopy together with the method of wavelength modulation of second harmonic detection is used to measure the gas density. However, light transfer and circuit delay will lead to unknown phase delay. The measurement results of second harmonic signal will be seriously influenced by the phase change of the frequency-doubled reference signal relative to the measured signals containing information of gas density. A four-channel multiplier demodulation circuit is designed here. Sinusoidal signals and cosine signals are used to demodulate measured signals. Then two demodulated signals appear relating to the phase difference of sinusoidal value and cosine values after the measured signals pass the integral circuit. The amplitude signals can be obtained, which have no relation with the phase difference when demodulated signals are squared through the adder and the phase difference is eliminated. Experiment shows that the stability of the measured results in the system has been improved greatly if the obtained second harmonic signal keeps stable when the phases change from 0° to 90°.

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期刊论文 107 会议论文 10 获奖 2 专利 15
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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876