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一种基于FPGA的气体检测锁相放大器的设计制造技术

技术编号:40517080 阅读:27 留言:0更新日期:2024-03-01 13:34
本发明专利技术公开了一种基于FPGA的气体检测锁相放大器的设计。该检测技术将采集到的光强数据在FPGA中同时进行一次谐波和二次谐波的解调,并且将吸收峰处的一次谐波和二次谐波的信号值提取,进行2f/1f的归一化处理。该方法可以避免因光强抖动导致的测量误差,同时可以将计算结果直接发送至上位机进行处理,具有检测响应速度、检测结果准确的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于气体检测领域,更为具体地讲,涉及一种基于fpga的气体检测锁相放大器的设计。


技术介绍

1、天然气在长距离运输时通常选用的是高压管道运输方式,为了检测天然气管道是否发生微小泄漏,需要采用痕量气体检测技术防止运输过程出现安全隐患。基于波长调制的气体检测技术由于具有较高的灵敏度和较低的检出限因此被广泛使用。该检测技术采用低频三角波和高频正弦波对激光器光强进行调制,激光穿过待测气体后,通过锁相放大器对光强信号进行二次谐波解调,二次谐波的峰值与待测气体浓度呈正比。该方法具有较低的检出限,但是检测精度容易受到激光器光强波动的影响。

2、在现有的技术中,克服激光器光强波动影响主要方式:将采集到的光强信号同时进行一次谐波和二次谐波进行解调,通过二次谐波除以一次谐波的方式来消除光强波动的影响,但是该方法需要将光强信号采集至上位机进行处理,检测时间较长,难以及时获取待测气体浓度;部分锁相放大器虽然支持同时对多路参考信号进行解调,但是仍然需要把多路解调数据全部发送至上位机,在上位机中完成后续运算,该方法造成数据传输量增大,并且检测时间较长,难以满足m本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于FPGA的气体检测锁相放大器的设计,其特征在于包括ADC模块,驱动模块,FIR_1模块,ROM_1模块,ROM_2模块,FIR_2模块,SQRT_1模块,ZOOM_1模块,FIR_3模块,ZOOM_2模块,FIR_4模块,SQRT_2模块,DAC模块,DAC驱动模块,2f_1f模块,上位机模块,其中:

【技术特征摘要】

1.一种基于fpga的气体检测锁相放大器的设计,其特征在于包括adc模块,驱动模块,fir_1模块,rom_1模块,rom_2模块,fir_2模块,sqrt_...

【专利技术属性】
技术研发人员:李奇峰吴佳宁杨云鹏马翔云李怡书傅潇然夏华刘新楠贾俊杰
申请(专利权)人:天津大学
类型:发明
国别省市:

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