1 南京信息工程大学 江苏省大气环境与装备技术协同创新中心，江苏 南京 210044
2 南京信息工程大学 江苏省气象探测与信息处理重点实验室，江苏 南京 210044
为了满足电力系统中对SF6气体精确测量的需求，基于非分光红外差分检测原理，设计了一种便携式的SF6气体传感器。系统采用单光束双波长结构，对直射式和梯形反射式气室进行光学仿真，最终确定了气室类型，提高了系统的紧凑性和灵敏度。在电路方面设计了一种小信号放大滤波电路，有效地将有用信号从噪声中提取出来；传感器采用高精度高性能模数转换器将模拟电信号转换为数字信号送入单片机处理，大大提高了检测精度。实验结果表明，该传感器能够准确检测体积分数为0～2×10-3范围内的SF6气体，满量程精度可达4.2%。
SF6气体 气室仿真 放大滤波 AD转换 SF6 gas gas chamber simulation amplification and filtering AD conversion
1 清华大学 精密仪器系，北京 100084
2 清华大学 精密测试技术及仪器国家重点实验室，北京 100084
由于减小相位式激光测距系统的鉴相误差可提高测距精度，本文对鉴相器前置整形模块和后置滤波模块进行了优化设计，以提高鉴相精度。针对整形模块，引入了迟滞比较器，克服了传统开环比较电路在实际噪声条件下存在的多重触发缺陷，解决了鉴相器输出方波高电平宽度不稳定的问题。针对滤波模块，介绍了基于MC4044鉴相芯片的两种典型放大/滤波电路及其缺陷，使用FilterPro软件设计了4阶有源低通滤波器，并说明了它相对于典型设计的优势。实验结果表明：相比于开环比较器，本文设计的迟滞比较器避免了接地(GND）噪声引起的多重跳变现象，输出方波的上升沿时间由1.66 μs下降为108 ns; 与基于MC4044的两种典型放大/滤波模块设计相比，本文设计的低通滤波电路克服了输出DC电平值非线性变化的缺陷线性度(R2）值由0.908 3提高至0.999 9）和灵敏度较低的缺陷(转化增益常量提高了96.5%），而输出DC电平上的干扰信号峰峰值则由50~230 mV下降至10~20 mV，有效减少了后级的A/D采样误差，提高了鉴相精度。
激光测距系统 鉴相精度 迟滞比较器 整形模块 放大/滤波模块 laser ranging system phase detection accuracy comparator with hysteresis shaping module amplifier/filter module 光学 精密工程
2013, 21(10): 2527
1 华中科技大学光电子工程系,湖北,武汉,430074
2 华中科技大学武昌分校2系,湖北,武汉,430074
介绍了光纤电压传感器的工作原理,研究了光纤电压传感器的信号接收与处理电路部分,设计并测试了放大滤波电路、模数转换及单片机的信号处理电路,对高压测量中的误差来源进行了分析.
光纤电压传感器 放大滤波 信号处理
