一种用于盘孔裂纹检测的差动式涡流探头的设计与实现 被引量：18

1

作者 张玉华 孙慧贤 +1 位作者 罗飞路 曹雄恒 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1079-1083,共5页

为了实现对某型发动机篦齿盘均压孔的原位、无损探伤,设计了一种差动式的涡流检测探头,探头由一个激励线圈和两个感应线圈组成,由于检测线圈结构上的对称性使得探头对盘孔周边的表面裂纹敏感,同时对激励线圈和检测线圈匝数比的优化设计... 为了实现对某型发动机篦齿盘均压孔的原位、无损探伤,设计了一种差动式的涡流检测探头,探头由一个激励线圈和两个感应线圈组成,由于检测线圈结构上的对称性使得探头对盘孔周边的表面裂纹敏感,同时对激励线圈和检测线圈匝数比的优化设计也能有效增强输出的差动信号,降低干扰。信号调理电路采用正交锁相放大对输出进行正交分解,得到包含信号幅值和相位信息的两路直流分量作为裂纹检测的特征量。对篦齿盘均压孔标准试件的检测结果表明该探头能够很好地实现盘孔周边微小裂纹的检测,灵敏度高。同时,这种差动式的探头结构同样也可用于其它盘孔的裂纹检测。 展开更多

关键词 涡流检测 盘孔检测 差动式探头 裂纹 正交锁相放大

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基于正交锁相放大器与分段快速傅里叶变换的红外乙炔传感器 被引量：10

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作者 苗澍茁 姚丹 +3 位作者 钟国强 董明 郑传涛 王一丁 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期147-153,共7页

针对可调谐激光二极管吸收光谱技术,提出用于对气体吸收信号进行分段快速傅里叶变换提取二次谐波信号的方法,将该方法与传统正交锁相放大器的谐波信号处理方法进行对比;利用MATLAB软件模拟产生乙炔气体吸收信号,分别验证正交锁相放大器... 针对可调谐激光二极管吸收光谱技术,提出用于对气体吸收信号进行分段快速傅里叶变换提取二次谐波信号的方法,将该方法与传统正交锁相放大器的谐波信号处理方法进行对比;利用MATLAB软件模拟产生乙炔气体吸收信号,分别验证正交锁相放大器和分段快速傅里叶变换算法的功能;设计基于LabVIEW软件的正交锁相放大器与快速傅里叶变换传感器信号处理平台,结合近红外1.533μm的分布反馈激光器以及自主研制的Herriot气室,建立近红外乙炔气体传感系统;利用配制的乙炔气体样品开展传感器的标定实验和Allan标准差测试实验。结果表明:两种方法都具有较好的线性拟合优度,并呈现出相似的稳定性。 展开更多

关键词 光谱学 气体传感器 分段快速傅里叶变换 正交锁相放大器

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远场涡流传感器与信号调理电路优化设计及其应用 被引量：3

3

作者 徐小杰 罗飞路 +1 位作者 刘春艳 曹雄恒 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2006年第6期3-5,共3页

传感器设计是远场涡流检测系统的核心与关键。结合仿真与实验研究远场涡流传感器与信号调理电路的优化设计方法:采用电磁屏蔽、磁路,以缩短探头长度、增强检测信号;采用组合滤波与正交锁相放大电路,以增强微小缺陷的检测能力;采用同态... 传感器设计是远场涡流检测系统的核心与关键。结合仿真与实验研究远场涡流传感器与信号调理电路的优化设计方法:采用电磁屏蔽、磁路,以缩短探头长度、增强检测信号;采用组合滤波与正交锁相放大电路,以增强微小缺陷的检测能力;采用同态滤波以及误差修正等数字信号处理技术,以提高检测结果可靠性。实验结果表明,上述方法对于提高系统性能行之有效。 展开更多

关键词 无损检测 远场涡流 优化设计 正交锁相放大 数字信号处理

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双频涡流检测系统的设计 被引量：5

4

作者 乔天骄 黄松岭 +1 位作者 赵伟 王珅 《电测与仪表》 北大核心 2016年第8期1-6,共6页

双频涡流检测是涡流检测中的研究热点。简要的分析了双频在涡流检测中的必要性,介绍了涡流检测的基本原理,叙述了双频涡流检测系统的整体方案,并分别从双频激励源的设计、信号检测电路的分析、双频信号提取电路的分析和信号的处理方法... 双频涡流检测是涡流检测中的研究热点。简要的分析了双频在涡流检测中的必要性,介绍了涡流检测的基本原理,叙述了双频涡流检测系统的整体方案,并分别从双频激励源的设计、信号检测电路的分析、双频信号提取电路的分析和信号的处理方法等方面介绍了双频涡流检测系统的设计过程。以涡流检测的主要干扰因素之一提离效应为例验证了双频涡流检测对于干扰因素抑制的有效性。 展开更多

关键词 涡流检测 双频激励 正交锁相放大器 提离效应

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基于正交锁相放大的金属磁记忆应力集中检测 被引量：5

5

作者 张时开 姚恩涛 王平 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2013年第11期135-138,145,共5页

研究了铁磁性构件应力集中区剩磁产生的漏磁场分布的物理模型,利用法向磁场的过零点是梯度最大值的特点,以法向磁场梯度为特征值判定应力集中程度。设计了用于驱动探头振动的压电陶瓷悬臂梁的结构参数,以振动频率为信号中心频率设计了... 研究了铁磁性构件应力集中区剩磁产生的漏磁场分布的物理模型,利用法向磁场的过零点是梯度最大值的特点,以法向磁场梯度为特征值判定应力集中程度。设计了用于驱动探头振动的压电陶瓷悬臂梁的结构参数,以振动频率为信号中心频率设计了二阶窄带滤波器,采用正交锁相放大技术将微弱的法向磁场梯度分量从强噪声背景中分离。使用A3钢圆截面试件验证了磁记忆信号的强度与应力集中系数的关系。 展开更多

关键词 金属磁记忆 应力集中 正交锁相放大 压电陶瓷悬臂梁

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高灵敏隧道磁阻传感器在铝合金材料检测中的应用

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作者 王维 徐大诚 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2023年第9期12-16,68,共6页

针对铝合金材料的电导率和厚度检测,基于隧道磁阻传感器的高灵敏特性设计了一种用隧道磁阻传感器替代涡流传感器中敏感线圈的装置,减小了激励线圈的体积和功耗。采用正交锁相放大器的信号处理电路降低了噪声,对铝合金材料引起的磁场变... 针对铝合金材料的电导率和厚度检测,基于隧道磁阻传感器的高灵敏特性设计了一种用隧道磁阻传感器替代涡流传感器中敏感线圈的装置,减小了激励线圈的体积和功耗。采用正交锁相放大器的信号处理电路降低了噪声,对铝合金材料引起的磁场变化灵敏度可达0.1μT。实验结果表明:电导率差值小于0.4×10^(7)S/m,厚度差为1 mm的3种被测铝合金材料可被准确区分。该装置与涡流传感器相比,体积更小,功耗更低,灵敏度更高。 展开更多

关键词 铝合金 涡流检测 隧道磁阻传感器 正交锁相放大器 电导率 厚度

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应用于微弱涡流信号检测的正交锁定放大器设计 被引量：2

7

作者 高军哲 潘孟春 罗飞路 《无损检测》 2010年第9期734-737,共4页

涡流检测是一种广泛应用的常规无损检测技术,涡流传感器输出微弱信号的检测是整个系统的关键。设计了一种基于互相关原理的模拟正交锁定放大器,其采用数字频率合成器AD9854发生正交参考信号,通过模拟乘法器AD734进行互相关运算,利用低... 涡流检测是一种广泛应用的常规无损检测技术,涡流传感器输出微弱信号的检测是整个系统的关键。设计了一种基于互相关原理的模拟正交锁定放大器,其采用数字频率合成器AD9854发生正交参考信号,通过模拟乘法器AD734进行互相关运算,利用低通滤波器MAX291获得的同相直流分量和正交直流分量。对两路直流分量进行运算,可以得到涡流信号幅度和相位的变化量,从而判定待测对象的特征。通过涡流检测试验应用,结果表明,该放大器可方便地应用于涡流检测系统中,性能可靠,工作频率可达5 MHz。 展开更多

关键词 涡流检测 微弱信号检测 互相关检测 正交锁定放大器

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基于正交锁定差分放大器的巨磁阻抗(GMI)磁传感器 被引量：1

8

作者 聂新华 潘仲明 +2 位作者 张文娜 张大厦 苏绍璟 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期181-185,共5页

基于非晶丝的巨磁阻抗(GMI)效应,利用CoFeBSi非晶丝作为敏感材料,采用正交锁定放大电路和仪用放大器作为信号调理电路,设计了一种差分式高灵敏度GMI磁传感器。介绍了巨磁阻抗效应的基本概念和双非晶丝差分结构的磁敏探头,分析了基于正... 基于非晶丝的巨磁阻抗(GMI)效应,利用CoFeBSi非晶丝作为敏感材料,采用正交锁定放大电路和仪用放大器作为信号调理电路,设计了一种差分式高灵敏度GMI磁传感器。介绍了巨磁阻抗效应的基本概念和双非晶丝差分结构的磁敏探头,分析了基于正交锁定差分放大技术的信号调理电路的工作原理,并结合非晶丝两端输出信号的幅度和相位特性,提出了正交锁定放大器输出包络的近似计算方法。实验结果表明:在-2.0 Oe^+2.0 Oe的量程内,该GMI磁传感器灵敏度可达748mV/Oe,线性误差为0.98%FS,且噪声平均功率谱密度约为0.8nT/Hz1/2。 展开更多

关键词 磁传感器 巨磁阻抗效应 正交锁定放大器 差分结构

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基于磁导率法的零部件硬度电磁无损检测技术研究

9

作者 张玉华 李建增 +1 位作者 唐卫 王瑾 《军械工程学院学报》 2012年第6期40-44,共5页

传统的机械压痕法虽能测量火炮零部件的硬度，但对其表面有损害，且某些零部件工作面并不允许使用打点测量方式．为解决这一问题，基于硬度与材料磁导率之间的对应关系，设计了一种硬度电磁无损检测系统，采用DDS技术实现参数可控的正... 传统的机械压痕法虽能测量火炮零部件的硬度，但对其表面有损害，且某些零部件工作面并不允许使用打点测量方式．为解决这一问题，基于硬度与材料磁导率之间的对应关系，设计了一种硬度电磁无损检测系统，采用DDS技术实现参数可控的正弦信号源，以满足磁导率测试所需的激励条件．为了提高检测灵敏度，利用交流电桥拾取由硬度变化引起的检测线圈和参考线圈电压差分信号，并进一步在调理电路中采用正交锁相放大技术对这一微弱信号进行放大和噪声抑制．硬度试验结果表明，该系统能以无损的检测方式有效地区分零部件的硬度值，为火炮定型试验中的硬度测量提供了新途径． 展开更多

关键词 硬度 电磁无损检测 磁导率 电桥 正交锁相放大

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基于数字锁相放大的时栅传感器信号处理研究 被引量：2

10

作者 赵婷婷 王先全 +3 位作者 姜增晖 王培懿 文成杨 王恋 《工具技术》 北大核心 2017年第4期87-92,共6页

针对时栅位移传感器对信号噪声和插补时钟频率稳定性敏感及需要时钟频率高的问题,提出了一种基于数字锁相放大技术的时栅位移传感器信号处理方法。该方法用STM32F4微处理器同步产生激励信号和采集时栅输出信号,不需采集正交参考信号,将... 针对时栅位移传感器对信号噪声和插补时钟频率稳定性敏感及需要时钟频率高的问题,提出了一种基于数字锁相放大技术的时栅位移传感器信号处理方法。该方法用STM32F4微处理器同步产生激励信号和采集时栅输出信号,不需采集正交参考信号,将正交参考信号和输出信号送入正交矢量型数字锁相放大器,实现角位移检测。研究了基于数字锁相放大技术的时栅传感器信号处理原理和算法,设计了A/D采集电路和窄带低通数字滤波器。仿真和试验表明:在信号噪声较大条件下,时栅位移传感器的误差控制在±1.1″以内,显著提高了精度。该方法只需采集一路感应信号即可实现传感器角位移检测,优化和简化了电路结构。 展开更多

关键词 数字锁相放大器 STM32F4 DDS A/D转换 时栅 信号处理

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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

11

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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基于Simplorer的正交矢量型锁定放大器的仿真与研究

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作者 廖红华 廖宇 +1 位作者 易金桥 黄勇 《湖北民族学院学报（自然科学版）》 CAS 2010年第1期76-81,共6页

提出了一种基于Simplorer7.0实现正交矢量型锁定放大器的仿真分析方法,并探讨了正交矢量型锁定放大器在芯片电泳非接触电导检测方面的应用,重点分析了相关参数,如激励信号频率,待测信号幅度、频率等,对芯片电泳谱检测的影响.仿真结果表... 提出了一种基于Simplorer7.0实现正交矢量型锁定放大器的仿真分析方法,并探讨了正交矢量型锁定放大器在芯片电泳非接触电导检测方面的应用,重点分析了相关参数,如激励信号频率,待测信号幅度、频率等,对芯片电泳谱检测的影响.仿真结果表明该正交矢量型锁定放大器具有卓越的微弱信号检测能力,能有效地实现芯片电泳信号的检测和拾取. 展开更多

关键词 正交矢量型锁定放大器 微弱信号检测 建模与仿真 芯片毛细管电泳

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