一种TDLAS气体检测中的锁相放大方法和系统

    公开(公告)号:CN114062312B

    公开(公告)日:2023-05-23

    申请号:CN202111236863.5

    申请日:2021-10-24

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本申请公开了一种TDLAS气体检测中的锁相放大方法和系统,该方法包括:获取待检测气体对应的调制电流的幅度和频率;获得所述气体吸收光谱信号It中一倍频分量的相角,其中,所述一倍频分量的相角为η为信号偏移相角;设置一个参数并将作为k倍频参考信号的相位;反复调节直到k次谐波与理想谐波波形相近;获取k次谐波与理想谐波波形相近时的值,并将所述值赋值给根据所述一倍分量的相角和所述得到所述η,以实现锁相。通过本申请解决了现有技术中使用硬件锁相环来进行气体检测中的锁相放大所导致的问题,从而降低了硬件成本,并在一定程度上提高了气体检测的精度。

    基于线性卷积的波长调制谐波信号获取方法

    公开(公告)号:CN116609293A

    公开(公告)日:2023-08-18

    申请号:CN202310657407.0

    申请日:2023-06-05

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明涉及气体检测技术领域,具体公开了一种基于线性卷积的波长调制谐波信号获取方法,包括以下步骤:步骤S001,获取经过气体分子吸收后的光谱信号,并将气体分子吸收后的光谱信号分别与余弦参考信号、正弦参考信号进行线性卷积并获得对应的表达式;步骤S002,将步骤S001中获得的表达式联立方程组,根据方程组解得谐波信号分量Xk和剩余调制幅度分量Yk,在线性卷积对吸收信号进行锁相的基础上,通过将获取的卷积结果进行联立求解得到所需要的谐波信号,相较IQ解调方法,本方法提高了信号的信噪比,减少了背景噪声信号的干扰,为进一步求解气体参数提供了保障;并且无需低通滤波器处理,计算速度更快,占用资源更少。

    基于TDLAS-WMS激光检测气体含量的一种调制解调装置

    公开(公告)号:CN116297322A

    公开(公告)日:2023-06-23

    申请号:CN202310133831.5

    申请日:2023-02-18

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了基于TDLAS‑WMS技术检测气体含量的一种调制解调装置,包括主控模块、信号输出模块、信号采集模块和外部交互模块;所述主控模块包含FPGA、ARM和DDR,所述主控模块和信号输出模块连接用于输出数字信号,所述主控模块和信号采集模块连接用于接受转换的数字信号,所述主控模块和交互模块连接用于和外部设备进行通讯,所述FPGA和ARM集成于主控芯片中,本申请中涉及集成化TDLAS‑WMS技术光谱检测过程中的调制解调部分,可以并行同时控制两路激光器进行相应的调制解调;设计添加了可选的模拟信号调理硬件电路部分,克服各种检测环境噪声所带来的不良影响,从而适应更多的实际应用场景。

    基于对数法的免校准谐波信号解调方法

    公开(公告)号:CN117092064B

    公开(公告)日:2025-01-21

    申请号:CN202310772312.3

    申请日:2023-06-28

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于对数法的免校准谐波信号解调方法,该方法将气体吸收光谱信号取对数后再通过锁相滤波获取谐波信号。本发明通过较为简便的方法有效抑制了光强信号对与气体浓度线性相关的谐波信号的干扰,相比传统锁相放大方法,省去了对光强信号进行校准的步骤,操作更加简洁,计算速度更快,占用资源更少,适用范围更广。

    一种用于气体检测的激光器组件

    公开(公告)号:CN219203739U

    公开(公告)日:2023-06-16

    申请号:CN202320360785.8

    申请日:2023-03-01

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本申请公开了一种用于气体检测的激光器组件,包括镜头支架、透镜支架、激光器主体、激光器固定片和后盖,所述镜头支架与透镜支架沿轴线方向的距离通过内外圈结构可调,所述透镜支架与激光器主体可拆卸式固定连接,所述激光器主体前端可拆卸式固定有激光器固定片,所述激光器主体侧部设有用于与外部的连接的固定孔,所述激光器主体后端固定有用于用于封装内部PCB电路板的后盖,所述后盖后方开设有用于兼容线缆接口的开口,本申请可以大大减少外界电磁干扰对激光器芯片的影响,安全化其调试操作,大幅提高了气体浓度检测系统的可靠性和稳定度。

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