一种基于洛伦兹线型函数的声光光谱频率检测方法技术

技术编号:44263313 阅读:18 留言:0更新日期:2025-02-14 22:07
本申请涉及一种基于洛伦兹线型函数的声光光谱频率检测方法,包括:提供一石英晶体谐振器,石英晶体谐振器具有第一引脚和第二引脚,第一引脚用于信号输入,第二引脚用于信号输出;第一引脚输入正弦波信号,正弦波信号的频率f可调整,且幅值A恒定;获取第二引脚输出信号,并检测幅值;保持正弦信号的幅值不变,通过连续递增或递减输入正弦信号的频率Δf,直至第二引脚输出信号的幅值达到Amax,得到共振频率;记录当前共振频率作为fPrevious;生成若干组正弦波信号并叠加,得到混频信号;将混频信号输入至第一引脚;获取第二引脚输出信号,通过对输出信号的调理与采集,分析频谱并拟合洛伦兹线型以获取共振频率f0;基于fPrevious和f0得到最终共振频率。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及声光光谱领域,尤其是涉及一种基于洛伦兹线型函数的声光光谱频率检测方法


技术介绍

1、光声光谱技术是一种基于光声效应的吸收光谱技术,它利用目标气体样品吸收的光能量来探测气体的存在和浓度。这种技术具有灵敏度高、体积小、长期稳定性好以及优良线性度等特点,因此在环境检测、工业控制、医疗诊断等多个领域得到了广泛应用。

2、现有技术中,可调谐半导体激光器在光声光谱技术中是关键组件之一,通过对激光器注入电流施加低频扫描信号和高频调制信号,可以控制激光器的输出波长和调制频率。其中,高频调制信号的频率设置为石英晶体谐振器共振频率的一半。当激光束经过目标气体后,聚焦于石英晶体谐振器之上,如果目标气体分子的吸收波段位于激光器的调谐范围内,石英晶体谐振器就会产生共振信号。作为一种高精度的频率控制元件,在光声光谱技术中扮演着关键角色。其共振频率的准确性与稳定性直接影响到光声光谱技术的测量精度和可靠性。然而,石英晶体谐振器的共振频率易受到多种因素的影响,如环境温度、气压、湿度等外部条件的变化,以及石英晶体谐振器自身材料、结构等内部因素的变化。这些因素可能导致石本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于洛伦兹线型函数的声光光谱频率检测方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于洛伦兹线型函数的声光光谱频率检测方法,其特征在于,所述“通过对所述输出信号的调理与采集”包括:对信号的放大、滤波、校准处理,以改善信号的质量,提高信噪比,并使其适应后续的数据采集和处理系统。

3.根据权利要求1所述的一种基于洛伦兹线型函数的声光光谱频率检测方法,其特征在于,所述“分析频谱”是指:将所述输出信号转换为频域表示,观察到信号在不同频率下的振幅、功率或相位,并对信号进行傅里叶变换,得到以幅度和相位为纵轴、频率为横轴的图形。

4.根据权利要求3所...

【技术特征摘要】

1.一种基于洛伦兹线型函数的声光光谱频率检测方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于洛伦兹线型函数的声光光谱频率检测方法,其特征在于,所述“通过对所述输出信号的调理与采集”包括:对信号的放大、滤波、校准处理,以改善信号的质量,提高信噪比,并使其适应后续的数据采集和处理系统。

3.根据权利要求1所述的一种基于洛伦兹线型函数的声光光谱频率检测方法,其特征在于,所述“分析频谱”是指:将所述输出信号转换为频域表示,观察到信号在不同频率下的振幅、功率或相位,并对信号进行傅里叶变换,得到以幅度和相位为纵轴、频率为横轴的图形。

4.根据权利要求3所述的一种基于洛伦兹线型函数的声光光谱频率检测方法,其特征在于,记录各个频率点(f+n·δf)处的频谱强度an,其中f是正弦信号的频率,δf是频率的递增或递减量,n为整数。

5.根据权利要求4所述的一种基于洛伦兹线型函数的声光光谱频率检测方法,其特征在于,所述“拟合洛伦兹线型以获取共振频率”包括:对频谱强度an进行洛伦兹线型拟合,确定洛伦兹线型拟合曲线峰值f0。

6.根据权利要求5所述的一种基于洛伦兹线型函数的声光光谱频率检测方法,其特...

【专利技术属性】
技术研发人员:马超刘宇柯陈超波李林高嵩
申请(专利权)人:西安工业大学
类型:发明
国别省市:

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