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用于单片机实验教学的红外激光气体检测仪
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作者 郑传涛 华莹 +3 位作者 刘洋 刘大勇 宋芳 张宇 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2024年第1期50-55,共6页
为了实现科研反哺教学、促进教学与科研的深度融合,研制了一种基于嵌入式多核处理器和数字信号处理器的实验教学用红外激光气体检测仪。该检测仪包括光学系统和电学系统,其中电学系统包含光谱信息感知模块和嵌入式控制模块。利用研制的... 为了实现科研反哺教学、促进教学与科研的深度融合,研制了一种基于嵌入式多核处理器和数字信号处理器的实验教学用红外激光气体检测仪。该检测仪包括光学系统和电学系统,其中电学系统包含光谱信息感知模块和嵌入式控制模块。利用研制的检测仪开展了氨制冷冷库现场的泄漏氨气浓度的检测应用。结果表明,与传统气体检测仪相比,该检测仪实现了检测仪的网络化与智能化,而且性能满足实验教学要求。 展开更多
关键词 红外吸收光谱 气体检测 多核处理器 数字信号处理器 微型处理器
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“信号与系统”课程思政的教学探索
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作者 王晴 陈占国 郑传涛 《电气电子教学学报》 2024年第1期80-82,共3页
为培养德才兼备的全方位人才,在“信号与系统”课程中融入课程思政,努力实现知识传授、能力提升、价值引领的融合统一。从课程知识点、敏感话题、杰出人物、实验实践等多角度深入挖掘“信号与系统”思政元素,并在课程中践行思政,在完成... 为培养德才兼备的全方位人才,在“信号与系统”课程中融入课程思政,努力实现知识传授、能力提升、价值引领的融合统一。从课程知识点、敏感话题、杰出人物、实验实践等多角度深入挖掘“信号与系统”思政元素,并在课程中践行思政,在完成知识目标和技能目标的同时,培养学生的人生观、价值观、家国情怀及使命担当。 展开更多
关键词 课程思政 信号与系统 教学改革
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“片上光学传感技术”专辑导读
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作者 郑传涛 张锦川 徐速 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期1-2,共2页
光学传感技术具有高精度、快速、实时、非接触和无污染等优点,在材料分析、生物医药、食品安全、智慧农业、环境监测、公共安全等领域,已经成为一种重要的检测手段。随着大数据和物联网等技术的迅速发展,光学传感技术也在不断进步,向着... 光学传感技术具有高精度、快速、实时、非接触和无污染等优点,在材料分析、生物医药、食品安全、智慧农业、环境监测、公共安全等领域,已经成为一种重要的检测手段。随着大数据和物联网等技术的迅速发展,光学传感技术也在不断进步,向着实时化、智能化和网络化的方向发展,能够更好地满足各种应用场景的需求,如即时诊疗、在线检测、无人系统搭载监测和遥感等。 展开更多
关键词 光学传感 大数据 在线检测 物联网 实时化 公共安全 环境监测 食品安全
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研究生“信息论”课程思政教学探索与实践
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作者 郑传涛 王晴 +1 位作者 刘洋 宋芳 《电气电子教学学报》 2023年第5期69-72,共4页
为落实研究生教育中全方位课程育人,在“信息论”必修基础课程中融入课程思政,以培养具有扎实学识和高尚品德的专业技术人才。从科研项目、信息前沿、名家大师、时政案例、研究阅历等多个角度深入挖掘“信息论”思政元素,通过在课程教... 为落实研究生教育中全方位课程育人,在“信息论”必修基础课程中融入课程思政,以培养具有扎实学识和高尚品德的专业技术人才。从科研项目、信息前沿、名家大师、时政案例、研究阅历等多个角度深入挖掘“信息论”思政元素,通过在课程教学中实施思政育人,强化研究生的工程化设计思想与学术创新意识,同时塑造大国工匠精神和高尚职业操守,激发科技报国的社会责任感与爱国热情。 展开更多
关键词 课程思政 信息论 思政育人
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新冠感染疫情背景下信号与系统课程线上教学的探索与实践 被引量:1
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作者 王晴 董玮 +1 位作者 吴戈 郑传涛 《高教学刊》 2023年第24期37-40,共4页
突如其来的新冠感染疫情使信号与系统课程转为线上教学。立足于课程特点,采用“课前准备—课中教学—课后反馈与巩固”三段式教学设计。构建以教师为主导,学生为主体,直播平台为支撑的教学模式。课前5分钟互动、融入课程思政、实施线上... 突如其来的新冠感染疫情使信号与系统课程转为线上教学。立足于课程特点,采用“课前准备—课中教学—课后反馈与巩固”三段式教学设计。构建以教师为主导,学生为主体,直播平台为支撑的教学模式。课前5分钟互动、融入课程思政、实施线上实践教学、加强课后互动等多措并举夯实线上教学。践行立德树人和教书育人使命,实现课程教学目标,教学效果良好。 展开更多
关键词 线上教学 信号与系统 教学改革 混合教学模式 教学平台
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“信号与系统”思政元素的挖掘与融入 被引量:1
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作者 王晴 郑传涛 吴戈 《电气电子教学学报》 2023年第3期87-89,共3页
为实现课程思政育人目标,充分发挥“信号与系统”课程在教学过程中的价值引领作用,在加强课程团队建设,提高教师自身素养的同时,科学挖掘该课程蕴含的思政元素,利用人物导入、话题讨论、对比分析、实验实践等多种教学方法践行课程思政,... 为实现课程思政育人目标,充分发挥“信号与系统”课程在教学过程中的价值引领作用,在加强课程团队建设,提高教师自身素养的同时,科学挖掘该课程蕴含的思政元素,利用人物导入、话题讨论、对比分析、实验实践等多种教学方法践行课程思政,使专业教育与思政教育同向同行,培养新时代德才兼备的拔尖人才。 展开更多
关键词 信号与系统 思政元素 挖掘与融入
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硬件可重构近红外波长调制甲烷传感器及应用(特邀)
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作者 师月崇 李亚飞 +2 位作者 宋芳 郑传涛 王一丁 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期80-91,共12页
为了加快气体吸收光谱分析算法的求解速度、重构算法的硬件逻辑,采用现场可编程门阵列(FPGA)器件,结合波长调制光谱技术,研制了一种硬件可重构波长调制甲烷传感器。根据应用功能需求,可在硬件层面重构逻辑电路,从而更新系统工作模式和... 为了加快气体吸收光谱分析算法的求解速度、重构算法的硬件逻辑,采用现场可编程门阵列(FPGA)器件,结合波长调制光谱技术,研制了一种硬件可重构波长调制甲烷传感器。根据应用功能需求,可在硬件层面重构逻辑电路,从而更新系统工作模式和探测参数。采用流水线技术,对光谱分析算法进行了硬件加速,光谱分析部分的输入与输出之间的时间延迟仅为4.05 ms。实验分析了该传感器在连续、间歇两种工作状态下的波形与电流,证明了该系统工作模式的可重构特性,也证实了采用间歇式工作降低激光气体传感器功耗的可行性。采用正弦信号对FPGA算法部分的功能进行了测试,结果表明,测得的信号幅值与输入信号幅值的线性度达到了99.99%。采用中心波长为2334 nm的分布式反馈激光器作为光源、光程为25 m的赫里奥特气室作为气体吸收池,开展了甲烷检测实验。传感器的线性度为99.97%,响应时间约为4.9 s。艾伦方差结果表明,当积分时间为0.5 s时,传感器的检测下限为7.8×10^(-6)。开展的甲烷泄露实验证实了该传感器的现场应用能力。设计的FPGA算法,通过硬件编程,可实现传感器工作模式与参数的灵活重构,在激光气体传感领域具有较好的片上集成应用前景。 展开更多
关键词 光电检测技术 红外吸收光谱 波长调制光谱 现场可编程门阵列 气体检测
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低串扰聚合物交叉耦合串联五环谐振电光开关(英文) 被引量:3
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作者 郑传涛 罗倩倩 +3 位作者 孙长轮 杜巧玲 张大明 王一丁 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期25-31,共7页
利用两组串联五环谐振器以及它们与两信道波导的交叉耦合作用,优化设计并模拟了一种超低串扰2×2新型聚合物电光开关.为了表征器件的输出光功率特性,给出了器件结构、分析理论和相关公式.为了在下行端口(drop端口)得到箱型光谱响应... 利用两组串联五环谐振器以及它们与两信道波导的交叉耦合作用,优化设计并模拟了一种超低串扰2×2新型聚合物电光开关.为了表征器件的输出光功率特性,给出了器件结构、分析理论和相关公式.为了在下行端口(drop端口)得到箱型光谱响应以及极低的串扰和插入损耗,优化了微环谐振级数和耦合间距.对器件输出光功率和输出光谱的模拟分析结果显示,器件交叉和直通态间的切换电压为4V,交叉和直通态下两端口间的串扰分别为-66dB和-54.7dB,插入损耗分别为2.34dB和0.24dB.在1GHz方波信号作用下,器件drop端口的上升和下降时间分别为15ps和90ps.由于聚合物微环的弯曲半径仅为19.45μm,因此该器件具有超紧凑的尺寸,其长度和宽度仅为0.407mm,约为马赫-曾德尔干涉仪或者定向耦合器等一般结构聚合物电光开关长度的1/10.依赖于小的封装尺寸和极低的串扰,该器件可以高密度地集成在光电子芯片上,在光片上网络中光信号的控制方面具有潜在的应用. 展开更多
关键词 集成光电子 光波导器件 电光开关 微环谐振器 聚合物
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基于AgGPS的自动变量施肥控制系统研究 被引量:5
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作者 郑传涛 杨莉 +1 位作者 刘袆 于枫 《青岛理工大学学报》 CAS 2007年第2期90-93,117,共5页
该设计是以卫星精确定位系统AgGPS以及传感技术为基础的自动变量施肥控制系统,其目的是实现对施肥量的精确控制.工业控制机依据直接从AgGPS接收机中读取施肥机机具的位置、速度数据或者间接由传感器读入脉冲数据再将其转换为机具速度,... 该设计是以卫星精确定位系统AgGPS以及传感技术为基础的自动变量施肥控制系统,其目的是实现对施肥量的精确控制.工业控制机依据直接从AgGPS接收机中读取施肥机机具的位置、速度数据或者间接由传感器读入脉冲数据再将其转换为机具速度,并结合施肥量网格数据库处理后产生控制信号,使CPLD控制模块输出一定频率的步进电机驱动脉冲,控制排肥轴转速大小,从而对施肥量进行控制,以实现资源的优化配置. 展开更多
关键词 工控机 MCGSE CPLD控制模块 变量施肥 AgGPS
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聚合物填充的狭缝波导定向耦合器的数值分析(英文) 被引量:2
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作者 郑传涛 黄小亮 +3 位作者 罗倩倩 梁磊 张大明 王一丁 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期8-14,共7页
利用亥姆霍兹方程和有限差分法,给出一种用于分析聚合物SU-8填充的双狭缝波导定向耦合特性的数值方法,推导出双耦合狭缝波导模式特性的特征方程,并做了离散化和稀疏化处理,得到耦合波导的模式场分布和有效折射率.通过求解最高阶偶对称... 利用亥姆霍兹方程和有限差分法,给出一种用于分析聚合物SU-8填充的双狭缝波导定向耦合特性的数值方法,推导出双耦合狭缝波导模式特性的特征方程,并做了离散化和稀疏化处理,得到耦合波导的模式场分布和有效折射率.通过求解最高阶偶对称和最高阶奇对称模式的有效折射率,得到TE和TM偏振态下定向耦合器的耦合长度.数值分析结果表明,当耦合间距小于800nm时,耦合长度小于100μm.利用椭偏仪测得狭缝波导各层材料的光学参数随工作波长的色散关系,研究分析了双狭缝波导耦合长度和模式损耗的色散特性.分析显示,随着工作波长的增大,两种偏振模式下的耦合长度均减小,且TM模式下的耦合长度大于TE模式下的耦合长度,当工作波长为1 550nm时,二者分别为28.2和26.2μm(两狭缝波导间的耦合间距为0.5μm时).同时,模式损耗也随波长的增大而减小,且TE模式损耗大于TM模式损耗,当工作波长为1 550nm时,TE及TM模式的振幅衰减系数分别为5.65和3.16dB/cm. 展开更多
关键词 导波光学 定向耦合器 狭缝波导 聚合物
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反相电极聚合物定向耦合电光开关的优化设计 被引量:1
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作者 郑传涛 马春生 +2 位作者 闫欣 王现银 张大明 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期3072-3078,共7页
为了消除单节电极定向耦合电光开关的工艺误差对器件性能的不良影响,应用耦合模理论、电光调制理论、保角变换及镜像法,优化设计了一种两节交替反相电极聚合物定向耦合电光开关.模拟结果表明,该器件具有良好的开关性能:在1550nm的工作... 为了消除单节电极定向耦合电光开关的工艺误差对器件性能的不良影响,应用耦合模理论、电光调制理论、保角变换及镜像法,优化设计了一种两节交替反相电极聚合物定向耦合电光开关.模拟结果表明,该器件具有良好的开关性能:在1550nm的工作波长下,器件耦合区的长度为4753.5μm,交叉态电压为1.22V,直通态电压为2.65V,插入损耗小于2.21dB,串扰小于-30dB.通过微调状态电压,可以很容易地消除工艺误差对器件性能产生的不良影响.本文方法的设计结果与光束传播法的仿真结果符合得很好. 展开更多
关键词 集成光学 电光开关 反相电极 制作公差 开关电压 插入损耗 串扰
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红外气体传感教研系统的信息度量方法 被引量:2
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作者 郑传涛 马琰铭 +2 位作者 刘大勇 刘洋 宋芳 《吉林大学学报(信息科学版)》 CAS 2022年第5期773-780,共8页
为有效评估红外气体传感系统的信息传递特性,同时服务于“信息论”课程中对信息熵等基本概念的教学需求,促进教学与科研的充分融合,将红外气体传感系统视为信道,实际浓度视为输入信源,测量浓度视为输出信源,建立了红外气体传感系统的信... 为有效评估红外气体传感系统的信息传递特性,同时服务于“信息论”课程中对信息熵等基本概念的教学需求,促进教学与科研的充分融合,将红外气体传感系统视为信道,实际浓度视为输入信源,测量浓度视为输出信源,建立了红外气体传感系统的信息论模型,给出了红外气体传感信息传递效率的分析方法。首先,针对波长调制光谱技术,开展了激光调制、气体吸收、光电转换、谐波提取等环节的功能仿真。根据香农信息论的相关原理,给出了转移矩阵、信源熵和互信息等数学表达式,分析了传感系统的信息传递效率、最小可分辨浓度间隔等特性。利用传感器长时间稳定性的实际测量结果,研究了传感系统的信息传递效率、最小可分辨浓度间隔随系统积分时间的变化特性。该传感信息度量方法,既融合了信息论的基本知识,又拓展了基于波长调制光谱技术的红外气体传感系统的科研应用案例。实际应用表明,红外气体传感系统信息度量方法满足信息论的实验教学需求以及波长调制光谱技术的科研需要,取得了较好的教学与科研应用效果。 展开更多
关键词 教研系统 信息论 噪声熵 波长调制光谱技术 可调谐二极管激光吸收光谱
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电子专业硕士研究生信息论课程教学改革探索 被引量:5
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作者 郑传涛 叶玮琳 +2 位作者 杜巧玲 王一丁 张大明 《教育教学论坛》 2016年第6期131-132,共2页
在电子专业硕士研究生教学中,信息论课程是必修基础理论课程,但由于其与数学联系密切、理论性强、内容抽象,导致学生缺乏学习兴趣和效率低下。为促进学生更好地掌握课程内容,笔者从课程的教学内容、教学方法与考核方式三方面进行一系列... 在电子专业硕士研究生教学中,信息论课程是必修基础理论课程,但由于其与数学联系密切、理论性强、内容抽象,导致学生缺乏学习兴趣和效率低下。为促进学生更好地掌握课程内容,笔者从课程的教学内容、教学方法与考核方式三方面进行一系列教学探索,提出"三个强化、三个联系、三个引入"的改革措施。实践结果表明,这些措施有效地改善了课程教学效果,提高了学生的学习积极性、知识掌握程度和应用知识解决实际问题的能力。 展开更多
关键词 信息论 研究生教学 教学改革
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石英音叉扫频及性能测试教学科研系统 被引量:2
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作者 郑传涛 刘洋 +1 位作者 闫格 胡立恩 《吉林大学学报(信息科学版)》 CAS 2021年第1期100-105,共6页
为了测定石英增强光声光谱气体传感系统的谐振频率与品质因数,同时服务于《高频电子线路》中R-L-C选频电路的教学需求,促进教学与科研的充分融合,设计并实现了一种石英音叉扫频及性能测试系统。首先分析了石英音叉的R-L-C电学模型,采用M... 为了测定石英增强光声光谱气体传感系统的谐振频率与品质因数,同时服务于《高频电子线路》中R-L-C选频电路的教学需求,促进教学与科研的充分融合,设计并实现了一种石英音叉扫频及性能测试系统。首先分析了石英音叉的R-L-C电学模型,采用Matlab软件对模型做了仿真分析。研制了跨阻放大电路,用于放大正弦激励或外加声场作用下的石英音叉输出信号。利用锁相放大器、跨阻放大器、信号发生器、LabVIEW信号平台,建立了石英音叉扫频及性能测试系统。利用给定的石英音叉及该测试系统,在真空封装及去除外壳两种情况下,分别测试了石英音叉的等效电学参数、谐振频率、品质因数等性能。该系统既融合了R-L-C选频电路的基本知识,又拓展了基于石英音叉的科研应用案例。实际应用表明,石英音叉扫频及性能测试系统满足R-L-C选频电路的实验教学需求以及石英增强光声光谱技术的科研需要,取得了较好的教学与科研应用效果。 展开更多
关键词 实验教学系统 R-L-C电路 石英音叉 石英增强光声光谱技术 LABVIEW平台
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基于MODEM网络的自动远程监控系统 被引量:2
15
作者 郑传涛 杨莉 宋占伟 《微计算机信息》 北大核心 2008年第1期70-72,共3页
本文研发了一种利用公共市话网作为传输媒介的远程监控系统。系统采用PC机作为监控主机、PC机或者单片机作为采集单元、利用电话线作为二者数据交换与传输媒介、采用VB作为监控平台,来实现市区范围内几十个至上百个采集点的数据集中监... 本文研发了一种利用公共市话网作为传输媒介的远程监控系统。系统采用PC机作为监控主机、PC机或者单片机作为采集单元、利用电话线作为二者数据交换与传输媒介、采用VB作为监控平台,来实现市区范围内几十个至上百个采集点的数据集中监控与应急处理。由于电话线网络通讯稳定、受干扰小、覆盖区域广且能实现无人化管理的特点,因此该系统有很大的应用前景。 展开更多
关键词 MODEM 远程监控 数据采集
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甲烷红外吸收光谱原理与处理技术分析 被引量:32
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作者 张宇 王一丁 +3 位作者 李黎 郑传涛 安宇鹏 宋振宇 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期2515-2519,共5页
由于工业监控和环境检测的需要,基于红外吸收光谱分析原理,研制甲烷传感系统,日益得到人们的关注。文章描绘了甲烷中红外的基频吸收带和近红外的2ν+23ν组合带、23ν泛频带的吸收光谱强度分布,并给出了相应的吸收光谱曲线。定量数据表... 由于工业监控和环境检测的需要,基于红外吸收光谱分析原理,研制甲烷传感系统,日益得到人们的关注。文章描绘了甲烷中红外的基频吸收带和近红外的2ν+23ν组合带、23ν泛频带的吸收光谱强度分布,并给出了相应的吸收光谱曲线。定量数据表明,甲烷的基频吸收要比泛频吸收高两个数量级以上,较组合频吸收高3个数量级以上。文章还介绍了甲烷检测的差分技术、谐波技术、腔光谱增强技术、以及光声技术,给出了相应检测方法的理论公式、能够达到的检测灵敏度以及系统的结构。这些技术的有效性已经被研究报道所证明。 展开更多
关键词 红外吸收 甲烷 谐波检测 光谱增强 光声效应
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数字正交锁相放大器的研制及其在甲烷检测中的应用 被引量:20
17
作者 刘慧芳 李彬 +5 位作者 何启欣 党敬民 于红艳 郑传涛 王一丁 潘教青 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期18-23,共6页
利用可调谐二极管激光吸收光谱技术检测气体浓度时,为了从红外传感信号中提取一次及二次谐波信号来表征气体浓度,研发了一种基于数字信号处理器的数字正交锁相放大器.介绍正交锁相放大原理,设计谐波提取算法,给出数字正交锁相放大器的... 利用可调谐二极管激光吸收光谱技术检测气体浓度时,为了从红外传感信号中提取一次及二次谐波信号来表征气体浓度,研发了一种基于数字信号处理器的数字正交锁相放大器.介绍正交锁相放大原理,设计谐波提取算法,给出数字正交锁相放大器的软硬件实现方案.利用配备的浓度为1%~5%的甲烷样品以及研制的锁相放大器,开展气体实验.实验结果显示,当甲烷浓度为5%时,在二次谐波对应的频率点处,测得的系统信噪比为34dB,表明设计的锁相放大器具有较好的性能;测得的二次与一次谐波信号峰峰值的比值与气体浓度成线性关系;考虑动态配气以及气体沿管道传输的时间,检测系统的响应时间约为96~98s;气体浓度为20 000ppm时,测试浓度波动范围为-92ppm^+118ppm;根据Allan方差预测的系统检测下限为29.52ppm.与模拟锁相放大器以及商用锁相放大器相比,本文研制的数字正交锁相放大器硬件结构简单、体积小、成本低、易于集成,在红外气体检测领域具有很好的应用前景. 展开更多
关键词 光电子学 红外光谱学 气体检测仪 红外吸收 数字锁相放大器 谐波分析 数字信号处理器
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用于气体检测的近红外半导体激光器温控系统 被引量:22
18
作者 黄渐强 翟冰 +3 位作者 何启欣 叶玮琳 郑传涛 王一丁 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期36-41,共6页
为了降低软件设计复杂度并提高分布反馈激光器发光波长的控制准确度及稳定性,设计了一种用于气体检测的半导体激光器温度控制系统,它由数字信号处理器、温度设定电路、温度采集电路、模拟比例-积分-微分电路、半导体制冷器控制电路等模... 为了降低软件设计复杂度并提高分布反馈激光器发光波长的控制准确度及稳定性,设计了一种用于气体检测的半导体激光器温度控制系统,它由数字信号处理器、温度设定电路、温度采集电路、模拟比例-积分-微分电路、半导体制冷器控制电路等模块构成.利用该系统对用于水汽检测、中心波长为1 860nm的可调谐分布反馈激光器做了驱动实验,结果表明:该系统的有效控温范围为10℃~50℃,控温准确度为±0.05℃,温度稳定时间小于60s;改变温控系统的驱动电流和设定温度,测得的激光器工作波长呈现出良好的调谐特性;连续4天测得的4条光谱曲线几乎重合,表明该系统具有良好的稳定性. 展开更多
关键词 半导体激光器 温度控制 红外光谱学 模拟比例-积分-微分控制
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袖珍式红外瓦斯检测仪的设计与实验 被引量:12
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作者 于鑫 高宗丽 +3 位作者 宋楠 刘洋 郑传涛 王一丁(指导) 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期52-57,共6页
在满足气体检测要求的前提下,为了能够使气体检测仪器的小型化以及低功耗,设计了袖珍式红外瓦斯检测仪.以集光源、光路、红外探测器于一体的红外传感模块为核心,修正了传统的气体吸收理论,采用差分式气体吸收技术设计出一种具有低成本... 在满足气体检测要求的前提下,为了能够使气体检测仪器的小型化以及低功耗,设计了袖珍式红外瓦斯检测仪.以集光源、光路、红外探测器于一体的红外传感模块为核心,修正了传统的气体吸收理论,采用差分式气体吸收技术设计出一种具有低成本、低功耗、低检测下限、高信噪比的袖珍式非线性甲烷检测仪.集成后的仪器采用干电池单电源供电,工作时总电流在150mA以内、总功耗小于0.9 W,检测仪的电路增益为43.3dB.实验中进行了单、双通道气体检测实验,采用新配气方法在甲烷爆炸限内进行双通道气体检测实验,得到低检测下限和高灵敏度测试实验,最低检测下限都能够达50ppm.与传统的壁挂式检测仪器相比,该仪器以手持式的形式完全可以满足检测有害气体的需求. 展开更多
关键词 光电检测 红外探测器 气体吸收 甲烷 袖珍式 非线性系统 单电源 电路
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红外气体检测中谐波信号正交锁相放大器设计与实现 被引量:17
20
作者 翟冰 何启欣 +2 位作者 黄渐强 郑传涛 王一丁 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期30-35,共6页
基于可调谐激光光谱吸收法的红外气体检测,为了从差分信号中有效提取出一次和二次谐波信号,研发了一种谐波信号正交锁相放大器.采用正交锁相放大及谐波检测原理,利用Simulink软件平台构建了模拟实验系统,对其功能做了仿真和验证.采用数... 基于可调谐激光光谱吸收法的红外气体检测,为了从差分信号中有效提取出一次和二次谐波信号,研发了一种谐波信号正交锁相放大器.采用正交锁相放大及谐波检测原理,利用Simulink软件平台构建了模拟实验系统,对其功能做了仿真和验证.采用数字信号处理器作为核心控制器,设计并制作出了谐波信号锁相放大器的系统实物,它主要由90°移相器、两路模拟乘法器、两路低通滤波器、差分信号放大器、模数转换器等构成.实验中,首先利用幅度可调的标准正弦信号作为待测信号,对锁相放大器的输出信号幅度与标准正弦信号的幅度做实验测量与对比,二者线性拟合优度高达0.999 94,最大误差小于4%,具有良好线性度;其次,将模拟吸收产生的差分信号作为待测信号,利用基频方波和二倍频方波分别作为参考信号,提取谐波信号,因二次谐波信号微弱易受噪音干扰,其误差在5%以内,一次谐波最大误差小于3.5%.系统具有良好的稳定性和性价比,在红外气体检测中具有较好的应用前景. 展开更多
关键词 光电检测 红外光谱学 气体检测 红外吸收 模拟实验系统 正交锁相放大器
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