半球谐振陀螺是一种高可靠的哥氏振动陀螺, 在宇航领域有广泛的应用前景。该文研究了在空间辐照环境下总剂量辐照效应对半球谐振陀螺性能的影响, 分析了总剂量辐照效应对半球谐振陀螺不同功能模块的影响, 包括陀螺敏感头、信号检测电路及控制电路, 并进行了总剂量辐照试验验证。结果表明, 100 krad(Si)的总剂量辐照对半球谐振陀螺的性能无明显影响, 半球谐振陀螺的抗辐照能力能够满足高轨道航天器的应用需要。

被动式静电探测设备通过探测空中运动目标周围的静电场, 获取目标的有关信息, 具有结构简单、隐蔽性强、抗干扰性好及反隐身的优点。基于静电探测理论的电场探测系统通过探测空中目标周围的静电场, 得到目标的信息, 通过阵列式摆放静电探测设备, 还可对空中目标的方位进行近似推算。文中开展了对空中运动物体静电信号的特性分析, 确定了静电探测的方法, 并进行了信号检测电路的原理设计, 最终通过计算仿真对静电探测器探测效果进行了验证。

为了解决测试弹幕**弹着点激光靶信号通道过多的难题, 提出了模块化的系统组成以及基于现场可编程门阵列加中央处理器的并行数据采集方案, 分析了被测弹丸飞行参量及数据采集和存储速度要求, 给出了平行阵列激光靶的坐标定位原理, 设计了结构简单、可靠性高的光电检测电路, 推导了电路灵敏度调整方法, 并进行了数据采集实验验证。结果表明, 该系统易安装调试、工作可靠性高, 采集和存储速度满足弹幕**密集度测试需要。

噪声性能是限制光电检测电路探测能力的重要因素，针对这个问题，设计了基于光电二极管反偏的光电检测电路并分析其电路噪声，分析噪声时，创新性地从光电检测电路结构出发，将整个电路等效为光电二极管、晶体三极管、运算放大器三个级联模块，详尽分析了每个模块的噪声来源及其相关因素，计算每个模块的输出噪声，最终得出整个电路的输出噪声电压模型。根据输出噪声电压模型，确定了电路的各项参数，预估电路的输出噪声电压，最后，搭建实际电路，测量电路的噪声性能，验证了输出噪声电压模型的准确性，实现低噪声光电检测电路的设计。

鉴于传统生物振荡培养箱无法获知被培养物质的实时生长状况,在浊度法的基础上设计出了以光电传感器为检测单元,以ADS8320为数据采集和传输单元,实现在线光密度(optic density,OD)检测的新型生物振荡培养箱。该新型振荡培养箱不仅可用于生物培养,还能对被培养物质的生长状况进行实时监测。实验验证了该系统的稳定性及准确性,测量误差在2%左右,能够准确地反映当前被培养物质的OD值。

An optical fiber gas sensor mainly consists of two parts: optical part and detection circuit. In the debugging for the detection circuit, the optical part usually serves as a signal source. However, in the debugging condition, the optical part can be easily influenced by many factors, such as the fluctuation of ambient temperature or driving current resulting in instability of the wavelength and intensity for the laser; for dual-beam sensor, the different bends and stresses of the optical fiber will lead to the fluctuation of the intensity and phase; the intensity noise from the collimator, coupler, and other optical devices in the system will also result in the impurity of the optical part based signal source. In order to dramatically improve the debugging efficiency of the detection circuit and shorten the period of research and development, this paper describes an analog signal source, consisting of a single chip microcomputer (SCM), an amplifier circuit, and a voltage-to-current conversion circuit. It can be used to realize the rapid debugging detection circuit of the optical fiber gas sensor instead of optical part based signal source. This analog signal source performs well with many other advantages, such as the simple operation, small size, and light weight.

常用的差动型双通道光电系统对两路光电信号的处理在电路上要求有很好的一致性，否则会影响其精度和灵敏度，据此设计了一种能满足这种光电系统要求的检测电路。它由双对数放大器ADL5310完成光电流到电压信号的变换，输出两路独立的与光电流呈对数关系的电压信号；再由仪表放大器AD620对这两路电压信号进行求差，最终完成检测。经实验测试表明，所设计的电路是正确、可行的。该检测电路可接收3nA～3mA的大动态范围的光电流输入，带宽为120dB，在缓变光信息检测方面具有一定的普适性。

被动动态傅里叶变换红外光谱（FTIR）仪可用于周围环境红外辐射的光谱分析，其中红外信号检测是光谱仪中的重要组成部分。基于高信噪比、高灵敏度、温漂小和抗干扰能力强的电路设计原理，采用滤波电源供电，使用高速低噪声高精度的运算放大器，通过合理的电路布局和元器件选择来设计红外信号检测电路。在大气环境和室内气室的实验条件下，红外信号检测电路组成的红外光谱仪对目标气体进行红外遥感，并对实验结果进行了分析和探讨。实验结果表明：在系统中运行的检测电路具有较高的信噪比和较好的稳定性，测量精度高，可实现对大气环境的红外遥感。

多相流体特征参数的准确测量是国际上亟待发展的探索性研究课题, 断层成像技术是多相流检测技术的一个重要研究方向。 本系统利用射线透射原理, 结合多相流复杂多变的流动特性, 设计了基于γ射线的多相流在线检测系统。 该系统由探测单元、 数据采集及信号处理单元、 计算机图像重建单元三部分组成, 其中探测单元采用5个能量为59.5 keV的241Am源, 5组CdZnTe半导体探测器阵列均匀分布于管道截面实现实时同步检测。 为提高探测精度, 设计了由低噪声电荷灵敏前置放大单元、 具有零极点相消的低噪声主放大单元以及滤波单元组成的低噪声探测电路。 测试结果表明, 常温下系统对于59.5 keV的241Am源, 其能量分辨率为4.38%。 应用实验测试数据, 利用滤波反投影算法对多相流的典型流型进行了图像重建, 实验表明该系统的有效性

在光纤水听器时分复用系统中，需要设计高增益，大带宽的信号检测电路。为了减小系统的噪声同时抑制通道间串扰，必须选择合适的电路带宽。本文分析了待检测信号带宽与脉冲形状的关系，以及电路串扰率与电路带宽、脉冲宽度、通道间延时的关系，给出了电路串扰率的解析表达式，得到了电路串扰带来的解调信号误差的表达式，分析表明电路串扰导致的解调信号误差的幅度与电路串扰率成正比，与前一通道施加的声信号的幅度的贝塞尔函数成正比，最后给出了与理论分析相符的实验结果。