熒光法溶氧儀的微弱信號(hào)檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、本文以“熒光法在線溶氧儀”為研究對(duì)象，針對(duì)項(xiàng)目中涉及到的微弱熒光信號(hào)的檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù)展開了一系列的研究。在任何一個(gè)系統(tǒng)中，都無法避免噪聲的干擾，而當(dāng)干擾信號(hào)十分強(qiáng)大而有用信號(hào)十分微弱時(shí)，如何把有用信號(hào)從強(qiáng)大的噪聲信號(hào)中很好的提取出來就成為了整個(gè)系統(tǒng)研究的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，本文具體內(nèi)容如下:
　　在硬件電路上，改進(jìn)設(shè)計(jì)了LED驅(qū)動(dòng)電路、光電檢測(cè)電路、前置放大電路和濾波電路。第一，改進(jìn)了LED驅(qū)動(dòng)電路，為了更好的控制激發(fā)光信號(hào)以及參考信號(hào)，在L

2、ED驅(qū)動(dòng)電路中加入了開關(guān)控制電路部分，從而避免了藍(lán)光信號(hào)和參考紅光信號(hào)互相干擾，影響后續(xù)熒光信號(hào)的檢測(cè)。第二，設(shè)計(jì)了低噪聲的光電檢測(cè)電路和前置放大電路，分析了光電信號(hào)檢測(cè)的原理，選用了低噪聲器件。第三，設(shè)計(jì)了一個(gè)二階帶通濾波器，根據(jù)熒光信號(hào)的頻率為4KHz，通過設(shè)計(jì)帶通濾波器的上限截止頻率和下限截止頻率，很好的濾除掉噪聲干擾部分。第四，對(duì)PIN管和運(yùn)算放大器進(jìn)行了噪聲分析，分別利用光電二極管和運(yùn)算放大器的等效電路對(duì)光電檢測(cè)電路、前置放大

3、電路中的噪聲進(jìn)行了深入的研究。
　　在軟件算法方面，提出了正弦信號(hào)產(chǎn)生算法、自適應(yīng)LMS濾波、互相關(guān)檢測(cè)和相位差算法。第一，從激發(fā)正弦信號(hào)的產(chǎn)生方式，分別闡述了查表法和數(shù)字振蕩法，分析了兩種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，最終選定了查表法產(chǎn)生正弦信號(hào)。第二，應(yīng)用自適應(yīng)LMS濾波算法對(duì)接收到的數(shù)字熒光信號(hào)和參考紅光信號(hào)分別進(jìn)行了處理，對(duì)自適應(yīng)LMS濾波算法的濾波過程進(jìn)行了推導(dǎo)，對(duì)其濾波效果以及影響濾波效果的因素進(jìn)行了分析。第三，將濾波過后的數(shù)字信號(hào)繼