微弱信號(hào)檢測(cè)裝置 四川理工學(xué)院 劉鵬飛、梁天德、曾學(xué)明 摘要： 本設(shè)計(jì)以TI的Launch Pad為核心板，采用鎖相放大技術(shù)設(shè)計(jì)并制作了一套微弱信號(hào)檢測(cè)裝置，用以檢測(cè)在強(qiáng)噪聲背景下已知頻率微弱正弦波信號(hào)的幅度值，并在液晶屏上數(shù)字顯示出所測(cè)信號(hào)相應(yīng)的幅度值。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示其抗干擾能力強(qiáng)，測(cè)量精度高。 關(guān)鍵詞：強(qiáng)噪聲；微弱信號(hào)；鎖相放大；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 隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在科研與生產(chǎn)過程中人們?cè)絹碓叫枰獜膹?fù)雜高強(qiáng)度的噪聲中檢測(cè)出有用的微弱信號(hào)，因此對(duì)微弱信號(hào)的檢測(cè)成為當(dāng)前科研的熱點(diǎn)。微弱信號(hào)并不意味著信號(hào)幅度小，而是指被噪聲淹沒的信號(hào)，“微弱”也僅是相對(duì)于噪聲而言的。只有在有效抑制噪聲的條件下有選擇的放大微弱信號(hào)的幅度，才能提取出有用信號(hào)。微弱信號(hào)檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，在生物醫(yī)學(xué)、光學(xué)、電學(xué)、材料科學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域顯得愈發(fā)重要。 2、方案論證 針對(duì)微弱信號(hào)的檢測(cè)的方法有很多，比如濾波法、取樣積分器、鎖相放大器等。下面就針對(duì)這幾種方法做一簡(jiǎn)要說明。 方案一：濾波法。 在大部分的檢測(cè)儀器中都要用到濾波方法對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行一定的處理，例如隔離直流分量，改善信號(hào)波形，防止離散化時(shí)的波形混疊，克服噪聲的不利影響，提高信噪比等。常用的噪聲濾波器有：帶通、帶阻、高通、低通等。但是濾波方法檢測(cè)信號(hào)不能用于信號(hào)頻譜與噪聲頻譜重疊的情況，有其局限性。雖然可以對(duì)濾波器的通頻帶進(jìn)行調(diào)節(jié)，但其噪聲抑制能力有限，同時(shí)其準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性將大打折扣。
標(biāo)簽： 2012 TI 電子設(shè)計(jì)大賽 微弱信號(hào)
上傳時(shí)間： 2013-11-04
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針對(duì)齒輪故障特征信號(hào)具有強(qiáng)噪聲背景、非線性、非平穩(wěn)性特點(diǎn)，提出采用形態(tài)梯度小波對(duì)齒輪振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行降噪。首先使用形態(tài)梯度小波把齒輪振動(dòng)信號(hào)分解到多個(gè)尺度上，然后對(duì)各層的細(xì)節(jié)系數(shù)進(jìn)行軟閾值方法降噪處理，對(duì)經(jīng)過處理后的小波系數(shù)進(jìn)行重構(gòu)。對(duì)降噪后的齒輪振動(dòng)信號(hào)采用S變換多分辨率時(shí)頻分析，能夠從具有良好的時(shí)頻分辨率的S變換譜圖提取齒輪故障特征。通過仿真試驗(yàn)和故障軸承的信號(hào)分析證明，該方法具有短時(shí)傅里葉變換和小波變換的優(yōu)點(diǎn)，不存在Wigner-Ville分布的交叉干擾和負(fù)頻率，能有效地提取隱含在噪聲中的齒輪故障特征，適合齒輪故障的在線監(jiān)測(cè)和診斷。
上傳時(shí)間： 2013-11-01
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電位計(jì)訊號(hào)轉(zhuǎn)換器 AT-PM1-P1-DN-ADL 1．產(chǎn)品說明 AT系列轉(zhuǎn)換器/分配器主要設(shè)計(jì)使用于一般訊號(hào)迴路中之轉(zhuǎn)換與隔離；如 4~20mA、0~10V、熱電偶(Type K, J, E, T)、熱電阻(Rtd-Pt100Ω)、荷重元、電位計(jì)(三線式)、電阻(二線式)及交流電壓/電流等訊號(hào)，機(jī)種齊全。 此款薄型設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)換器/分配器，除了能提供兩組訊號(hào)輸出（輸出間隔離）或24V激發(fā)電源供傳送器使用外，切換式電源亦提供了安裝的便利性。上方并設(shè)計(jì)了電源、輸入及輸出指示燈及可插拔式接線端子方便現(xiàn)場(chǎng)施工及工作狀態(tài)檢視。 2.產(chǎn)品特點(diǎn) 可選擇帶指撥開關(guān)切換，六種常規(guī)輸出信號(hào)0-5V/0~10V/1~5V/2~10V/4~20mA/ 0~20mA 可自行切換。 雙回路輸出完全隔離，可選擇不同信號(hào)。 設(shè)計(jì)了電源、輸入及輸出LED指示燈，方便現(xiàn)場(chǎng)工作狀態(tài)檢視。 規(guī)格選擇表中可指定選購0.1%精度 17.55mm薄型35mm導(dǎo)軌安裝。 依據(jù)CE國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范設(shè)計(jì)。 3.技術(shù)規(guī)格 用途：信號(hào)轉(zhuǎn)換及隔離 過載輸入能力：電流：10×額定10秒 第二組輸出：可選擇 輸入范圍：P1：0 Ω ~ 50.0 Ω / ~ 2.0 KΩ P2：0 Ω ~ 2.0 KΩ / ~ 100.0 KΩ 精確度: ≦±0.2% of F.S. ≦±0.1% of F.S. 偵測(cè)電壓：1.6V 輸入耗損: 交流電流:≤ 0.1VA; 交流電壓:≤ 0.15VA 反應(yīng)時(shí)間: ≤ 250msec (10%~90% of FS) 輸出波紋: ≤ ±0.1% of F.S. 滿量程校正范圍:≤ ±10% of F.S.，2組輸出可個(gè)別調(diào)整 零點(diǎn)校正范圍:≤ ±10% of F.S.，2組輸出可個(gè)別調(diào)整 隔離:AC 2.0 KV 輸出1與輸出2之間 隔離抗阻：DC 500V 100MΩ 工作電源: AC 85~265V/DC 100~300V, 50/60Hz 或 AC/DC 20~56V (選購規(guī)格) 消耗功率: DC 4W, AC 6.0VA 工作溫度: 0~60 ºC 工作濕度: 20~95% RH, 無結(jié)露 溫度系數(shù): ≤ 100PPM/ ºC (0~50 ºC) 儲(chǔ)存溫度: -10~70 ºC 保護(hù)等級(jí): IP 42 振動(dòng)測(cè)試: 1~800 Hz, 3.175 g2/Hz 外觀尺寸: 94.0mm x 94.0mm x 17.5mm 外殼材質(zhì): ABS防火材料，UL94V0 安裝軌道: 35mm DIN導(dǎo)軌 (EN50022) 重量: 250g 安全規(guī)范(LVD): IEC 61010 (Installation category 3) EMC: EN 55011:2002; EN 61326:2003 EMI: EN 55011:2002; EN 61326:2003 常用規(guī)格：AT-PM1-P1-DN-ADL 電位計(jì)訊號(hào)轉(zhuǎn)換器，一組輸出，輸入范圍：0 Ω ~ 50.0 Ω / ~ 2.0 KΩ，輸出一組輸出4-20mA，工作電源AC/DC20-56V
標(biāo)簽： 電位計(jì) 訊號(hào) 轉(zhuǎn)換器
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交流功率因數(shù)轉(zhuǎn)換器 特點(diǎn)： 精確度0.25%滿刻度 ±0.25o 多種輸入,輸出選擇 輸入與輸出絕緣耐壓2仟伏特/1分鐘 沖擊電壓測(cè)試5仟伏特(1.2x50us) (IEC255-4,ANSI C37.90a/1974) 突波電壓測(cè)試2.5仟伏特(0.25ms/1MHz) (IEC255-4) 尺寸小，穩(wěn)定性高 主要規(guī)格： 精確度: 0.25% F.S. ±0.25°(23 ±5℃) 輸入負(fù)載: <0.2VA (Voltage) <0.2VA (Current) 最大過載能力: Current related input: 3 x rated continuous 10 x rated 30 sec. 25 x rated 3sec. 50 x rated 1sec. Voltage related input:maximum 2 x rated continuous 輸出反應(yīng)速度: < 250ms(0~90%) 輸出負(fù)載能力: < 10mA for voltage mode < 10V for current mode 輸出之漣波: < 0.1% F.S. 歸零調(diào)整范圍: 0~ ±5% F.S. 最大值調(diào)整范圍: 0~ ±10% F.S. 溫度系數(shù): 100ppm/℃ (0~50℃) 隔離特性: Input/Output/Power/Case 絕緣抗阻: >100Mohm with 500V DC 絕緣耐壓能力: 2KVac/1 min. (input/output/power/case) 突波測(cè)試: ANSI C37.90a/1974,DIN-IEC 255-4 impulse voltage 5KV(1.2x50us) 使用環(huán)境條件: -20~60℃(20 to 90% RH non-condensed) 存放環(huán)境條件: -30~70℃(20 to 90% RH non-condensed) CE認(rèn)證: EN 55022:1998/A1:2000 Class A EN 61000-3-2:2000 EN 61000-3-3:1995/A1:2001 EN 55024:1998/A1:2001
標(biāo)簽： 交流 功率因數(shù)轉(zhuǎn)換器
上傳時(shí)間： 2013-10-22
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交流頻率轉(zhuǎn)換器 特點(diǎn)： 精確度0.05%滿刻度(Accuracy 0.05%F.S.) 多種輸入,輸出選擇 輸入與輸出絕緣耐壓2仟伏特/1分鐘 沖擊電壓測(cè)試5仟伏特(1.2x50us) (IEC255-4,ANSI C37.90a/1974) 突波電壓測(cè)試2.5仟伏特(0.25ms/1MHz) (IEC255-4) 尺寸小，穩(wěn)定性高 2:主要規(guī)格 精確度: 0.05% F.S. (23 ±5℃) 輸入負(fù)載: <0.2VA 最大過載能力:maximum 2 x rated continuous 輸出反應(yīng)時(shí)間: <250ms (0~90%) 輸出負(fù)載能力: <10mA for voltage mode <10V for current mode 輸出漣波: <0.1% F.S. 歸零調(diào)整范圍: 0~±5% F.S. 最大值調(diào)整范圍: 0~±10% F.S. 溫度系數(shù): 50ppm/℃ (0~50℃) 隔離特性: Input/Output/Power/Case 絕緣抗阻: >100M ohm with 500V DC 絕緣耐壓能力: 2KVac/1 min. (input/output/power) 行動(dòng)測(cè)試: ANSI C37.90a/1974,DIN-IEC 255-4 impulse voltage 5KV (1.2 x 50us) 突波測(cè)試: 2.5KV-0.25ms/1MHz 使用環(huán)境條件: -20~60℃(20 to 90% RH non-condensed) 存放環(huán)境條件: -30~70℃(20 to 90% RH non-condensed) CE認(rèn)證: EN 55022:1998/A1:2000 Class A EN 61000-3-2:2000 EN 61000-3-3:1995/A1:2001 EN 55024:1998/A1:2001
標(biāo)簽： 交流 頻率轉(zhuǎn)換器
上傳時(shí)間： 2013-10-11
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交流電壓，電流轉(zhuǎn)換器 特點(diǎn)： 精確度0.25%滿刻度(RMS) 多種輸入,輸出選擇 輸入與輸出絕緣耐壓2仟伏特/1分鐘 沖擊電壓測(cè)試5仟伏特(1.2x50us) (IEC255-4,ANSI C37.90a/1974) 突波電壓測(cè)試2.5仟伏特(0.25ms/1MHz) (IEC255-4) 尺寸小，穩(wěn)定性高 2:主要規(guī)格 精確度:0.25%F.S.(RMS) (23 ±5℃) 輸入負(fù)載: <0.2VA(voltage) <0.2VA(current) 最大過載能力: Current related input:3 x rated continuous 10 x rated 30 sec. ,25 x rated 3sec. 50 x rated 1sec. Voltage related input:maximum 2x rated continuous 輸出反應(yīng)時(shí)間: <250ms (0~90%) 輸出負(fù)載能力: <10mA for voltage mode <10V for current mode 輸出漣波: <0.1% F.S. 歸零調(diào)整范圍: 0~±5% F.S. 最大值調(diào)整范圍: 0~±10% F.S. 溫度系數(shù): 100ppm/℃ (0~50℃) 隔離特性: Input/Output/Power/Case 絕緣抗阻: >100Mohm with 500V DC 絕緣耐壓能力: 2KVac/1 min. (input/output/power) 行動(dòng)測(cè)試: ANSI C37.90a/1974,DIN-IEC 255-4 impulse voltage 5KV (1.2 x 50us) 突波測(cè)試: 2.5KV-0.25ms/1MHz 使用環(huán)境條件: -20~60℃(20 to 90% RH non-condensed) 存放環(huán)境條件: -30~70℃(20 to 90% RH non-condensed) CE認(rèn)證: EN 55022:1998/A1:2000 Class A EN 61000-3-2:2000 EN 61000-3-3:1995/A1:2001 EN 55024:1998/A1:2001
標(biāo)簽： 交流電壓 電流轉(zhuǎn)換器
上傳時(shí)間： 2013-11-09
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基于555定時(shí)器的高精度鋸齒波發(fā)生器設(shè)計(jì)
標(biāo)簽： 555 定時(shí)器 高精度 鋸齒波發(fā)生器
上傳時(shí)間： 2013-10-08
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555 定時(shí)器是一種模擬和數(shù)字功能相結(jié)合的中規(guī)模集成器件。一般用雙極性工藝制作的稱為 555，用 CMOS 工藝制作的稱為 7555，除單定時(shí)器外，還有對(duì)應(yīng)的雙定時(shí)器 556/7556。555 定時(shí)器的電源電壓范圍寬，可在 4.5V~16V 工作，7555 可在 3~18V 工作，輸出驅(qū)動(dòng)電流約為 200mA，因而其輸出可與 TTL、CMOS 或者模擬電路電平兼容。 555 定時(shí)器成本低，性能可靠，只需要外接幾個(gè)電阻、電容，就可以實(shí)現(xiàn)多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及施密特觸發(fā)器等脈沖產(chǎn)生與變換電路。它也常作為定時(shí)器廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、電子測(cè)量及自動(dòng)控制等方面。555 定時(shí)器的內(nèi)部包括兩個(gè)電壓比較器，三個(gè)等值串聯(lián)電阻，一個(gè) RS 觸發(fā)器，一個(gè)放電管 T 及功率輸出級(jí)。它提供兩個(gè)基準(zhǔn)電壓VCC /3 和 2VCC /3 555 定時(shí)器的功能主要由兩個(gè)比較器決定。兩個(gè)比較器的輸出電壓控制 RS 觸發(fā)器和放電管的狀態(tài)。在電源與地之間加上電壓，當(dāng) 5 腳懸空時(shí)，則電壓比較器 A1 的反相輸入端的電壓為 2VCC /3，A2 的同相輸入端的電壓為VCC /3。若觸發(fā)輸入端 TR 的電壓小于VCC /3，則比較器 A2 的輸出為 1，可使 RS 觸發(fā)器置 1，使輸出端 OUT=1。如果閾值輸入端 TH 的電壓大于 2VCC/3，同時(shí) TR 端的電壓大于VCC /3，則 A1 的輸出為 1，A2 的輸出為 0，可將 RS 觸發(fā)器置 0，使輸出為 0 電平。
上傳時(shí)間： 2013-10-15
上傳用戶：PresidentHuang
借助一個(gè)雙向計(jì)時(shí)器的設(shè)計(jì)電路，以舉例的形式對(duì)數(shù)字電路設(shè)計(jì)中3個(gè)方面的常見問題進(jìn)行了較為詳盡地分析，并提出了一些見解，即針對(duì)控制設(shè)計(jì)方面在分析了其實(shí)質(zhì)要求的基礎(chǔ)上提出解決問題的關(guān)鍵是選取合適的輸入控制信號(hào)和正確列出真值表或狀態(tài)表，針對(duì)時(shí)序方面通過比較同步和異步的特點(diǎn)并指出可采用同步的“分頻”和異步的“級(jí)聯(lián)”完成設(shè)計(jì)，而針對(duì)引腳方面則解析了一般芯片中幾個(gè)特殊引腳并準(zhǔn)確闡述了其所蘊(yùn)含的不容易被理解的概念。
標(biāo)簽： 數(shù)字 分 電路設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-11-11
上傳用戶：bnfm
為了使計(jì)算機(jī)能更好的識(shí)別人臉表情，對(duì)基于Gabor小波變換的人臉表情識(shí)別方法進(jìn)行了研究。首先對(duì)包含表情區(qū)域的靜態(tài)灰度圖像進(jìn)行預(yù)處理，包括對(duì)確定的人臉表情區(qū)域進(jìn)行尺寸和灰度歸一化，然后利用二維Gabor小波變換提取臉部表情特征，使用快速PCA方法對(duì)提取的Gabor小波特征初步降維。再在低維的空間中，利用Fisher準(zhǔn)則提取那些有利于分類的特征，最后用SVM分類器進(jìn)行分類。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，上述提出的方法比傳統(tǒng)的方法識(shí)別速度更快，能達(dá)到實(shí)時(shí)性的要求，并且具有很好的魯棒性，識(shí)別率高。
上傳時(shí)間： 2013-11-08
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