当前位置:文档之家› 基于尺度变换随机共振的瞬变电磁弱信号检测

基于尺度变换随机共振的瞬变电磁弱信号检测

基于尺度变换随机共振的瞬变电磁弱信号检测
基于尺度变换随机共振的瞬变电磁弱信号检测

瞬变电磁法的应用

山东盛泉矿业有限公司 科技进步成果奖励申报书 成果名称:瞬变电磁法在有掘必探工作中的应用 完成单位:沈家峁煤矿技术科(盖章)协作单位:(盖章)填报日期: 2016 年 9 月 10 日

成果名称瞬变电磁法在有掘必探工作中 的应用 成果起止日期 成果的主要内容: 一、项目简介 随着矿井开采深度的加大,矿井水文地质条件日趋复杂,为防止矿井水害事故发生必须加强探放水管理,严格执行有掘必探、先探后掘、有采必探、先治后采的探放水原则,坚持物探先行、钻探验证、化探跟进的综合探测程序科学有效的开展井下探放水工作,原有的物探设备直流电法仪由于施工难度大、条件要求高、探测结果可靠性差已不符合井下物探要求,矿井瞬变电磁法是当前应用范围广的一种电法勘探技术。此方法观测的是二次场,能够较为直观的进行近区观测(能够使用重叠回线装置),对低阻含水体特灵敏、不易受体积效应的影响、纵横向分辨率高,而且施工作业方便、快捷、效率比较高。因此,在煤矿水文地质探测方面有很高的应用价值。瞬变电法探测优点:高定向性(方位性)、高分辨率、有效探测距离大、适应性强、易于施工、效率高。YCS150型瞬变电磁仪具备操作简单、小功率、小线圈、大测深、分辨能力及抗干扰能力强、物探结果精度高、成图简单等优点现已投入使用,为更好的服务于井下探放水作业还需对瞬变电磁法探测的应用进行探索研究。 二、YCS150瞬变电磁施工方法 1、掘进迎头探测施工方法: 迎头超前探测,采用偶极共轴法,即发射线圈距接收线圈3-5米;发射线圈2*2米双匝,接收线圈直径0.6米;发射电压7.2V,电流2A;对迎头顺层方向、斜向上、两个平面分别按7个角度进行探测,探测距离为距迎头150米范围的前方视电阻率扇形图。布置方案如图1-1和1-2。 图1-1 现场施工布置框图

微弱信号相关检测

微弱信号相关检测 前言 随着现代科学研究和技术的发展,人们越来越需要从强噪声中检测出有用的微弱信号,于是逐渐形成了微弱信号检测这门新兴的科学技术学科,其应用范围遍及光学、电学、磁学、声学、力学、医学、材料等领域。微弱信号检测技术是利用电子学、信息论、计算机及物理学的方法,分析噪声产生的原电子学、信息论、计算机及物理学的方法,分析噪声产生的原因和规律,研究被测信号的特点与相关性,检测被噪声淹没的微弱有用信号,或用一些新技术和新方法来提高检测系统输出信号的信噪比,从而提取有用信号。微弱信号检测所针对的检测对象,是用常规和传统方法不能检测到的微弱量。对它的研究是发展高新技术,探索及发现新的自然规则的重要手段,对推动相关领域的发展具有重要的应用价值。 目前,微弱信号检测的原理、方法和设备已经成为很多领域中进行现代科学技术研究不可缺少的手段。显然,对微弱信号检测理论的研究,探索新的微弱信号检测方法,研制新的微弱信号检测设备是目前检测技术领域的一大热点。 1.概述 微弱信号是测量技术中的一个综合性技术分支,它利用电子学,信息论和物理论的方法,分析噪声产生的原因和规律,研究被测信号的特征和相关性,检测并恢复被背景噪声所掩盖的微弱信号,微弱信号的检测重点是如何从强噪声中提取有用信号,探测运用新技术和新方法来提高检测系统中的信噪比。 在检测淹没在背景噪声中的微弱信号时,必须对信号进行放大,然而由于微弱信号本身的涨落,背景和放大器噪声的影响,测量灵敏度会受到限制。因此,微弱信号的检测有以下三个特点:(1)需要噪声系数尽量小的前置放大器,并根据源阻抗与工作频率设计最佳匹配(2)需要研制适合微弱信号检测原理并能满

微弱光信号检测电路的设计

Electronic Component & Device Applications 0引言 光电检测技术是光学与电子学相结合而产生 的一门新兴检测技术。它主要利用电子技术来对光学信号进行检测,并进一步传递、储存、控制、计算和显示。其原理是通过光电探测器件将光学信息量变换成电信号,并进一步经过电路放大、处理,以达到电信号输出的目的。微弱光信号的检测在许多领域都有应用,检测方法多种多样,但常用的方法由于灵敏度有限,难以满足要求,本文应用光电检测技术来检测微弱光信号。该方法利用高性能运放来设计检测电路,因而具有精度高、稳定性好等优点。 1电路基本原理 用光电二极管组成的光电检测电路,实际上 是一个光→电流→电压的变换器。首先由光电二极管将接收的光信号变成与之成比例的微弱电流信号,再通过运放和反馈电阻组成的放大器变换成电压信号。其基本电路如图1所示。 假定运放为理想的运放,其输入电阻和放大倍数都为无穷大,则输出电压为U 0=I P R 。理论上,系统的输出电压U 0的值与输入电流I P 成线性关系,灵敏度由反馈电阻R 确定。而实际应用中,由于要受到运放失调电压V od 与偏置电流I b 的影响,其输出电压总要产生误差。误差电压一般为: U e =V od (1+R /R d )+I b R 其中R d 为光电二极管的结电阻。由此式中可以看出,当运放的失调电压与偏置电流都较小时,输出电压误差较小。因此,选择运放时,应选择性能参数都符合要求的运放。本设计选择 AD795KN 作为前置放大器。 2检测电路设计 光电二极管所接收到的信号一般都非常微 弱,而且输出的信号往往被深埋在噪声之中。因此,对这样的微弱信号一般都要先进行放大、滤波,然后通过模数转换将信号传输给后续处理器电路。 本检测系统由光电二极管、前置放大电路、滤波电路、主放大电路、A/D 转换电路,MCU 控制和信号处理电路等组成,其结构框图如图2所示。 微弱光信号检测电路的设计 杜习光 (西南大学工程技术学院,重庆 400716) 摘 要:从微弱光信号检测电路的设计方案入手,论述了光电检测电路的基本工作原理,给 出了采用AD795KN 为前置放大器来设计放大电路、有源滤波电路以及主放大电路,最终设计低噪声光电检测电路的一般原则。实验表明,基于本设计的检测电路可以有效测量微弱光信号,适用于一般光信号和微弱光信号的检测需要。关键字: 微弱光信号;光电检测 ;AD795KN ;低噪声

工作总结 检验检测技术工作总结

检验检测技术工作总结 年度试验检测工作总结-检测检验 年度试验检测工作总结-检测检验 经过一年的实践锻炼和理论学习,基本上掌握和运用了一些最基本的检测检验基础知识和标准规范,尤其是对矿用隔爆产品这个检测模块,有些个人心得谈谈。其实试验室的工作就是以工程质量控制为核心基础,其性质决定了检测机构是一个必须科学严谨工作的部门,是一切质量控制的基础,一切坚持实事求是,在确保检测数据的准确性、真实性的基础上出具相关的质量证明文件。检测检验工作对人员个体要求较高,一方面要具备动手操作的能力,另一方面要具备相关标准理论基础知识,我认为更重要的是要具备认真细心、科学严谨、务实求真、有据可循的工作态度和相关的业务技术水平。虽然说起来有很多人都知道这个道理,但是真真要落实到位,按部就班这些事实还是有一定难度的。 以上内容是我对检测检验工作的基本认识和定位,我的具体工作也是围绕以xx想进行圈定的,同时积极配合主任、师傅交代的各项工作安排,为矿用产品的质量提供具体的数据依托。 现结合日常工作总结如下: 1、业务知识方面: 1.在这一年中,学习了一些即将要实施的新标准,同时也巩固和运用了一些最基础、最常用的标准规范,因为这些看似枯燥而又乏味的标准就是试验检测人员的准绳和生命力,标准规范是试验检测员说话的

依据,也是检测工作应该努力的方向,更是检测工作强有力的事实根据。学习的目的就是能够付诸于实践,更主要的是灵活而具有针对性的发挥其规范的性能。随着时间的推移,对标准规范和试验检测流程也是越来越熟悉了,既而工作效率就会事倍功半。通过不断的学习和实践运用,基本做到了用标准规范自己的试验检测行为。 2.对吐库二线的试验检测项目而言,我已经掌握且能够娴熟运用以下项目的标准规范及实操要领,(粗细骨料、钢筋水泥、路基填料、混凝土试件抗压);了解并熟悉了以下原材料(外加剂、土工布、防水卷材、波纹管、钢绞线、水质分析、骨料碱活性等)的试验标准规范。 3.在熟练运用上述规范的同时,如果有时间和机会,我会学习和拓展更多的检测业务知识。 通过最初对标准的学习后,在接下来的几个月时间内,开始跟检验员学习具体的试验操作,有关矿用隔爆产品的样机检查、密封圈的夹紧、密封、冲击、跌落、耐压、不传爆等都在这个过程中进行了实践,随着不断地熟悉,工作也慢慢的进入正轨,在这个过程中,把原来在标准中学到的知识通过这一系列的试验得到了实践,从而加深了对标准的理解。 3、运用研究生阶段学到的知识,协助防爆室检验员完成隔爆产品强度的仿真计算,计算结果可以作为进行试验的依据,协助中心其他同事完成gb3836系列标准的ppt制作,保证员工培训的正常进行。2、工作完成情况: 1.在这过去的一年当中,对工程的参建单位所委托的检测任务是及时

瞬变电磁法在地质勘探中的应用

瞬变电磁法在地质勘探中的应用 姓名:杨帅班级:资工803 学号:20081338 摘要:在地下水勘查工作中,用常规物探方法难以划分地层的结构、确定断裂构造的位置、查明基岩面的起伏形 态及判断地下水的赋存状况。通过瞬变电磁法(TEM)勘测并结合钻孔资料分析,对上述地质问题有了一些突破性 的认识,证明了瞬变电磁法在勘查工作中的有效性。当地下存在电性不均匀体时,通过瞬变电磁法会观测到电性 不均匀体的涡流异常场,进而推断矿体、地下水、地质构造等地下盲体的存在和部位。依据此特征成功地将瞬变电 法在探测中进行了应用。 关键词:瞬变电磁法;视电阻率;等值线;地下水勘查 0前言 随着我国国民经济快速发展,对能源的需求日益增大。 煤炭是我国目前主要能源之一,在煤矿生产和建设中,地质 构造直接影响煤矿生产安全生产和建设的重大灾害之一。 由于瞬变电磁法易于加大勘探深度,具有分辨能力强、工作效率高、受地形影响小等特点,近几年越来越受到人们的重视,被广泛用于油气田、地热、煤炭以及地下水勘查等领域。可以借助被探测地质体所产生的瞬变效应来划分地层结构、确定地质构造的位置、查明基岩面的起伏形态及判断地下水的赋存状况。 1勘探区概况 勘探区位于太行山西麓,沁水煤田东北部边缘中段, 地表部分面积被黄土覆盖,仅在工区内有部分基岩出露, 其它部分地段基岩出露。根据周边出露及揭露地层由老到 新有奥陶系中统峰峰组、石炭系中统本溪组、上统太原组、第四系。

该区的电性特征:第四系多由黄色、红棕色、褐色亚 粘土及砂土组成,不整合于各时代地层之上。厚度不大, 导电性能强,整个新生界松散层及地表强风化岩层从全区 资料对比来看均呈相对中低阻反映。 二1煤层顶板大占砂岩裂隙较发育,含有裂隙水,是煤层顶板直接含水层。采掘使煤层顶板岩层变形、破坏,形成冒落带、裂隙带和弯曲变形带。区内顶板砂岩虽厚度大、且较稳定,裂隙亦较发育,但由于其上被多层砂质泥岩、泥岩隔水层所分割,补给和储存条件均较差,富水性弱。因此煤层顶 板砂岩孔隙裂隙水常以滴水、淋水的形式进入矿井,很少形成突水。由于砂岩赋水的不均一性,在其富水区及导水裂隙密集带,顶板砂岩会形成突水,但突水量一般不会太大。3·2导水通道 充水通道主要有断裂导水通道、煤层顶板采动裂隙通 道、煤层底板采动裂隙通道、废弃井筒、巷道等。矿区覆盖层 沉积厚度不大,前部裂隙和开采后的塌陷为上部煤层开采充足水通道;局部断层2侧岩层裂隙发育带,为矿井的主要充 水通道;煤层开采后,地质条件发生变化,断层带的稳定性遭 受破坏,可成为矿井的充水通道;区内勘探阶段封闭不良的 钻孔和废弃井筒也可成为矿井的充水通道。 4结论 (1)主要含水层为碳酸盐类岩溶裂隙含水层、碎屑岩类 孔隙裂隙含水层和松散岩类孔隙含水层。 (2)韩庄矿的充水水源主要为煤层顶底板砂岩裂隙水、 沿裂隙通道入渗的第四系松散孔隙水、太原组岩溶裂隙水和寒武系岩溶裂隙水,老窑水为主要威胁水源。 (3)充水通道为断层带裂隙发育及采空塌陷带。 参考文献: [1]房佩贤,等.专门水文地质学[M].北京:地质出版社,1996. [2]杨孟达,等.煤矿地质学[M].北京:煤炭工业出版社,2000.

微弱信号检测装置(实验报告)剖析

2012年TI杯四川省大学生电子设计竞赛 微弱信号检测装置(A题) 【本科组】

微弱信号检测装置(A题) 【本科组】 摘要:本设计是在强噪声背景下已知频率的微弱正弦波信号的幅度值,采用TI公司提供的LaunchPad MSP430G2553作为系统的数据采集芯片,实现微弱信号的检测并显示正弦信号的幅度值的功能。电路分为加法器、纯电阻分压网络、微弱信号检测电路、以及数码管显示电路组成。当所要检测到的微弱信号在强噪音环境下,系统同时接收到函数信号发生器产生的正弦信号模拟微弱信号和PC机音频播放器模拟的强噪声,送到音频放大器INA2134,让两个信号相加。再通过由电位器与固定电阻构成的纯电阻分压网络使其衰减系数可调(100倍以上),将衰减后的微弱信号通过微弱信号检测电路,检测电路能实现高输入阻抗、放大、带通滤波以及小信号峰值检测,检测到的电压峰值模拟信号送到MSP430G2553内部的10位AD 转换处理后在数码管上显示出来。本设计的优点在于超低功耗 关键词:微弱信号MSP430G2553 INA2134 一系统方案设计、比较与论证 根据本设计的要求,要完成微弱正弦信号的检测并显示幅度值,输入阻抗达到1MΩ以上,通频带在500Hz~2KHz。为实现此功能,本设计提出的方案如下图所示。其中图1是系统设计总流程图,图2是微弱信号检测电路子流程图。 图1系统设计总流程图 图2微弱信号检测电路子流程图

1 加法器设计的选择 方案一:采用通用的同相/反相加法器。通用的加法器外接较多的电阻,运算繁琐复杂,并且不一定能达到带宽大于1MHz,所以放弃此种方案。 方案二:采用TI公司的提供的INA2134音频放大器。音频放大器内部集成有电阻,可以直接利用,非常方便,并且带宽能够达到本设计要求,因此采用此方案。 2 纯电阻分压网络的方案论证 方案一:由两个固定阻值的电阻按100:1的比例实现分压,通过仿真效果非常好,理论上可以实现,但是用于实际电路中不能达到预想的衰减系数。分析:电阻的标称值与实际值有一定的误差,因此考虑其他的方案。 方案二:由一个电位器和一个固定的电阻组成的分压网络,通过改变电位器的阻值就可以改变其衰减系数。这样就可以避免衰减系数达不到或者更换元器件的情况,因此采用此方案。 3 微弱信号检测电路的方案论证 方案一:将纯电阻分压网络输出的电压通过反相比例放大电路。放大后的信号通过中心频率为1kHz的带通滤波器滤除噪声。再经过小信号峰值电路,检测出正弦信号的峰值。将输出的电压信号送给单片机进行A/D转换。此方案的电路结构相对简单。但是,输入阻抗不能满足大于等于1MΩ的条件,并且被测信号的频率只能限定在1kHz,不能实现500Hz~2KHz 可变的被测信号的检测。故根据题目的要求不采用此方案。 方案二:检测电路可以由电压跟随器、同相比例放大器、带通滤波电路以及小信号峰值检测电路组成。电压跟随器可以提高输入阻抗,输入电阻可以达到1MΩ以上,满足设计所需;采用同相比例放大器是为了放大在分压网络所衰减的放大倍数;带通滤波器为了选择500Hz~2KHz的微弱信号;最后通过小信号峰值检测电路把正弦信号的幅度值检测出来。这种方案满足本设计的要求切实可行,故采用此方案。 4 峰值数据采集芯片的方案论证 方案一:选用宏晶公司的STC89C52单片机作为。优点在于价格便宜,但是对于本设计而言,必须外接AD才能实现,电路复杂。

直流电法、高密度和瞬变电磁法的简介

矿井直流电法勘探涵盖了巷道顶底板电测深法和矿井高密度电阻率法这两种方法,两者属于频率域,而矿井瞬变电磁法则为时间域的方法。 1直流电法技术的基本原理 直流电法勘探是测定岩石电阻率的传统方法。它通过一对接地电极把电流供入大地中,而通过另一对接地电极观测用于计算岩石电阻率所必需的电位或电位差信息(见图1)。 图1 电法勘探工作原理示意图 一个点电源O 在均匀介质中的电场形态为球形(见图2) ,每个球壳为一个等电位面,不同等电位面上A、B 两点会产生电位差,电位差的大小与其通过的介质的导电性(电阻率)有关。 此时通过直流电法仪测得A、B 两点的电位差,即可计算出介质的视电阻率。 A' j电流线 图2点电源在均匀介质中的电场形态 矿井直流电法勘探在井下巷道内安放物理场源和接收装置,因测点位置靠近勘探对象,缩短了目标体的探测距离,许多在地表无法探测到的较小规模地电异常体,在井下可获得较强异常响应,为提高电法勘探应用能力创造了有利条件。 巷道顶底板直流电测深法装置形式 固定MN法(施伦贝尔装置)

工作布置方式为A---M-O-N---B ,即以 O 点为中心,两边对称布置A 、M 、N 、B 四个电极四个电极按比例由近及远同步移动。 三极装置(常用于井下迎头超前探测) 工作布置方式为A---M — O —N----B (*)。即以 O 点为中心,两边对称布置M 、N 两个电极,A 、M 、N 三极由近及远逐步移动,B 极位于无穷远处。 图2 三极测深法示意图 上述两种装置中A 、B 、均为供电电极,用于向岩层供电;M 、N 均为测量电极,用于探测地电场电压,根据测出的电流、电压值结合装置系数就可以换算出地层视电阻率值。通过对不同深度地层的视电阻率值进行全方位探测和综合分析,就可以达到探测岩性或构造的目的。 矿井高密度电法 巷道顶底板电测深法由于受其观测方式的制约,不仅测点稀,工作效率低信息量小,而且更难从多种电极排列去研究地电断面的特征、结构与分布。因此,所提供的关于地电断面的地质信息贫乏,资料解释存在相当困难。为了克服上述困难与不足,更好的发挥物探在工程勘察中的优势,便发展出了高密度电阻率这项新的勘探技术。 其在原理上属于电法勘探中电阻率法的范畴,它是以岩土体的电性差异为基础,以研究在施加电场的作用下,地下传导电流的变化分布规律,它是在常规电法勘探基础上发展起来的一种新的勘探方法。高密度电法集中了常规剖面法和电测深法两者的特点,不仅可以观测地下一定深度范围内横向电性变化情况,同时还可以观测垂向电性的变化特征,总体而言具

工程质量检测技术总结

工程质量检测技术总结 各位读友大家好,此文档由网络收集而来,欢迎您下载,谢谢 是XX最新发布的《工程质量检测技术总结》的详细范文参考文章,觉得有用就收藏了,这里给大家转摘到XX。篇一:建设工程质量检测有限公司工作总结(1) **建设工程质量检测有限公司 2013年工作总结 二零一三年十二月三十日 **建设工程质量检测有限公司 2013年工作总结 **建设工程质量检测有限公司成立于2012年11月,是一家具有独立法人资格的民营企业,公司注册资金100万元,占地面积300平方米,公司拥有各项试验检测仪器80余件(套),拥有齐全的各项试验检测技术标准、规范、规程。公司现有专业技术检测人员12人。

公司具有健全的管理制度和质量保证体系,公司下设财务室、各职能检测室、资料室、办公室,可独立承担工业与民用建筑工程的试验检测工作。 **建设工程质量检测有限公司在省、市相关单位的关心和支持下,公司于2013年6月通过甘肃省质量技术监督局计量认证,取得计量认证证书,于2013年9月取得资质证书,在全体员工的共同努力下,试验检测工作顺利取得一定的成绩,现就2013年的工作总结如下: 一、2013年开展工作概况思想汇报专题 公司于2013年9月份取得资质证书后,开展了部分试验检测工作,截止年底共出具检测报告44份。 二、行业主管部门的变化情况 自公司成立以来,在质量技术监督部门和住建系统领导的大力支持和帮助下顺利通过了计量认证和颁发的检测资质证书,在实验室运行过程中多次亲临指导实验室检测工作,我公司的健康发

展奠定了基础。 三、质量体系的建立和运行情况 公司建立健全质量管理体系,不断加强内部管理。公司 工作人员在有关专家的指导下,历经近半年的时间,对公司《质量手册》和《程序文件》进行了认真学习,切实保证各类检测工作的科学性和检测业务的独立性,工程质量检测工作的公正性、准确性进一步提高。 公司在申请办理资质证书的这一段时间,进行了业务知识学习,做了大量的比对试验,努力提高员工的业务知识,使每位实验员对各项试验操作以讲课的形式对自己的理论知识和业务知识进行熟练掌握,大大提高了检测人员的业务素质。 四、规章制度建立完善和执行情况 我公司建立了比较完善的管理制度,狠抓内部管理,营造健康向上的工作环境。首先为了推动检测工作规范运行,最全面的范文参考写作网站针对来

瞬变电磁法简介

瞬变电磁法 瞬变电磁法,是利用不接地回线或接地线源向地下发射一次脉冲磁场,在一次脉冲磁场间歇期间利用线圈或接地电极观测地下介质中引起的二次感应涡流场,从而探测介质电阻率的一种方法.其基本工作方法是:于地面或空中设置通以一定波形电流的发射线圈,从而在其周围空间产生一次电磁场,并在地下导电岩矿体中产生感应电流:断电后,感应电流由于热损耗而随时间衰减。 目录 原理 优点 应用 原理 优点 应用 展开 编辑本段原理 瞬变电磁法也称时间域电磁法(Time domain electromagnetic methods),简称TEM,它是利用不接地回线或接地线源向地下发射一次脉冲磁场,在一次脉冲磁场间歇期间,利用线圈或接地电极观测二次涡流场的方法。简单地说,瞬变电磁法的基本原理就是电磁感应定律。衰减过程一般分为早、中和晚期。早期的电磁场相当于频率域中的高频成分,衰减快,趋肤深度小;而晚期成分则相当于频率域中的低频成分,衰减慢,趋肤深度大。通过测量断电后各个时间段的二次场随时间变化规律,可得到不同深度的地电特征。 编辑本段优点 瞬变电磁法探测具有如下优点 ⑴由于施工效率高,纯二次场观测以及对低阻体敏感,使得它在当前的煤田水文地质勘探中成为首选方法; ⑵瞬变电磁法在高阻围岩中寻找低阻地质体是最灵敏的方法,且无地形影响;

⑶采用同点组合观测,与探测目标有最佳耦合,异常响应强,形态简单,分辨能力强; ⑷剖面测量和测深工作同时完成,提供更多有用信息。 编辑本段应用 概述 根据瞬变电磁法对低阻体反应敏感的特点,将其用于煤矿井下水文勘查还是近几年的事情。瞬变电磁法是一种极具发展前景的方法,可查明含水地质如岩溶洞穴与通道、煤矿采空区、深部不规则水体等。瞬变电磁法在提高探测深度和在高阻地区寻找低阻地质体是最灵敏的方法,具有自动消除主要噪声源,且无地形影响,同点组合观测,与探测目标有最佳耦合,异常响应强,形态简单,分辨能力强等优点。 装置及原理 瞬变电磁法的勘探原理是利用人工在发射线圈加以脉冲电流,产生一个瞬变的电磁场,该磁场垂直发射线圈向两个方向传播,通常是在地面布设发射线圈,依据半空间的传播原理,把地面以上的忽略。当磁场沿地表向深部传播,当遇到不同介质时,产生涡流场或着遵照量子力学原理使活泼的碱金属产生能级跃迁或使含有大量氢原子的液体的氢原子核沿磁场方向产生定向排列。 当外加的瞬变磁场撤销后,这些涡流场的释放或者活泼的碱金属要恢复原有的能级,释放跃迁产生能量。以及含有大量氢原子的液体的氢原子核恢复原有的排列时,均以磁场的形式释放能量所获的能量。利用接收线圈测量接收到的感应电动势v2。该电动势包含了地下介质电性特征,通过种种解释手段(一维反演,视电阻率等)得出地下岩层的结构. 由于采用线圈 接收V2,故对空间的电磁场或其它人文电磁场敏感,也就是通常所说的干扰.为了减少此类干扰,采用尽量的发射大的电流,以获取最大的激励磁场,增 加信噪比,压制干扰。 接收装置通常分为分离回线,中心回线和重叠回线3类,以重叠回线得到的信息最为完整,其它次之。 局限性及解决办法 瞬变电磁法的工作效率高,但也不能取代其它电法勘探手段,当遇到周边有大的金属结构时地面或空间的金属结构时,所测到的数据不可使用,此时应补充直流电法或其它物探方法(见金属结构物对测量的影响一文)。同时在地层表面遇到大量的低阻层矿化带时(例如在陕西南部某地铅锌矿区,地层表面充满石墨层)瞬变电磁法也不能可靠的测量,因此在选择测量时要考虑地质结构。

基于微弱光信号检测的光功率计

2017年 第7期仪表技术与传感器 Instrument Technique and Sensor2017 No.7 收稿日期:2016-09-22 基于微弱光信号检测的光功率计 廖平,许伟坚 (中南大学机电工程学院,高性能复杂制造国家重点实验室,湖南长沙410083) 摘要:介绍了一种用于微弱光信号检测的光功率计的设计原理和实现方法三该光功率计以STM32为微控制器,使用InaGaAs-PIN光电探测器来实现光电转换,利用高速对数转换器ADL5304芯片实现高精度二宽范围的光电转换三同时采用24位的模数转换器ADS1246来实现很高的测量分辨率三实际测试结果表明:该功率计测量精度高,稳定性好,其检测下限达到-90dBm,可以检测光电流为pA级别的微弱光信号三 关键词:微弱光信号;ADL5304对数放大器;STM32;InaGaAs-PIN 中图分类号:TH89 文献标识码:A 文章编号:1002-1841(2017)07-0032-04OpticalPowerMeterDesignBasedonWeakSignalDetection LIAOPing,XUWei-jian (StateKeyLaboratoryofHighPerformanceComplexManufacturing,CollegeofMechanical andElectricalEngineering,CentralSouthUniversity,Changsha410083,China)Abstract:Thedesignprincipleandmethodofweakopticalpowermeterusedforsignaldetectionwasdesigned.WiththeSTM32microcontroller,thepowermeterusedInGaAs-PINphotodetectortoachievephotoelectricconversion,theADL5304chipwasusedtoachievehighaccuracyandwiderangeofphotoelectricconversion.Atthesametime,24-bitADCADS1246wasusedtoachievehighmeasurementresolution.Theactualtestresultsshowthat:thepowermeterhashighaccuracy,goodstability,anditsdetectionlimitreached-90dBm,photocurrentwithpAlevelweakopticalsignalcanbedetected. Keywords:weaksignal;ADL5304logarithmicamplifier;STM32;InaGaAs-PIN 0 引言 随着我国光电技术的不断发展,光功率计在光纤通信二光源测试等领域的应用日益普遍,需求量也大幅增加[1]三但是当前市场上的国产光功率计在微弱信号检测上普遍只能达到-70dB即最低只能检测到1nA的光信号,且稳定性较低,这在一般光纤通信工 程上可以应用,但是对于精密的光纤损耗测量已经不适用了[2]三为此本文设计了一款用于微弱信号检测的光功率计,采用先进的大动态波长响应范围的InGaAs-PIN光电探测器,利用高速对数转换器ADL5304芯片搭建光电转换电路,该芯片响应速度快,精度高,且具有200dB的测量范围,可输入范围:1pA 10mA三因此可实现极微弱光信号检测三 1 系统工作原理 系统的原理框图如图1所示,InGaAs-PIN光电探测器将检测到的光信号转变为电流信号,利用ADL5304构成的I/V转换电路进行对数放大,并转换为电压信号,经过电压跟随二低通滤波二均值滤波处理后的电压信号送入A/D转换电路进行模数转换,根据转换后的数字量,由STM32控制器来进行数据的处理和分析,最后通过串口通信,进行功率显示 三 图1 系统原理 2 系统硬件实现 其主要任务就是设计高灵敏度的接收电路,首先将光电二极管的光电流进行对数放大,转换为电压信号,并输入电压跟随器,降低输出阻抗后进入信号处理电路三 在信号处理电路中,首先对信号进行低通滤波,滤除电域噪声,提高电路的信噪比三然后进入高精度工频陷波器,并对输出信号进行均值滤波,提高信号平滑度后送入A/D转换模块三 2.1 对数放大器 对数放大器又称为对数转换器,通过一种非线性 万方数据

滤波图像降噪算法研究报告

研究生课程论 文 基于滤波的图像降噪算法的研究 课程名称专业文献阅读与综述 姓名张志化 学号1200214006 专业模式识别与智能系统 任课教师钟必能 开课时间2018.9——2018.11 教师评阅意见: 论文成绩评阅日期 课程论文提交时间:2018 年11月11日

基于滤波的图像降噪算法的研究 摘要:图像在获取和传输过程中,往往受到噪声的干扰,而降噪的目的是尽可能保持原始信号主要特征的同时除去信号中的噪声。目前的图像去噪方法可以将图像的高频成分滤除,虽然能够达到降低噪声的效果,但同时破坏了图像细节。边缘特性是图像最为有用的细节信息,本文对邻域平均法、中值滤波法及维纳滤波法的图像去噪算法进行了研究分析和讨论。 关键词:滤波;图像噪声;图像降噪算法;评价方法; 1 引言 数字图像处理,就是利用数字计算机或其他数字硬件,对图像信息转换而来的电信号进行某种数字运算,以提高图像的实用性,进而达到人们所要求的某种预期效果[1]。数字图像处理已经广泛应用于遥感、工业检测、医学、气象、侦查、通信、智能机器人等众多学科与工程领域中。 数字图像处理技术的优点主要有:<1)再现性好。数字图像处理不会因图像的存储、传输或复制等一系列变换操作而导致图像质量的退化。只要图像在数字化时准确地表现了原稿,则数字图像处理过程始终能保持图像的真实再现。 <2)处理精度高。按目前的技术,几乎可以将一幅模拟图像数字化为任意大小的二维数组,这主要取决于图像数字化设备的能力。现代扫描仪可以把每个像素的灰度等级量化为16 位甚至更高,意味着图像的数字化精度可以满足应用需求。 (3>适用面宽。图像可以来自多种信息源。从图像反映的客观实体尺度看,可以小到电了显微镜图像,大到航空照片、遥感图像甚至天文望远镜图像。这些来自不同信息源的图像只要被变换为数字编码形式后,均是用二维数组表示的灰度图像组合而成,均可用计算机来处理。 (4>灵活性高。由于图像的光学处理从原理上讲只能进行线性运算,极大地限制了光学图像处理能实现的目标;而数字图像处理不仅能完成线性运算,而且能实现非线性处理,即凡是可以用数字公式或逻辑关系来表达的一切运算均可用数字图像处理实现。 (5>信息压缩的潜力大。数字图像中各个像素是不独立的,其相关性大。在图像画面上,经常有很多像素有相同或接近的灰度。就电视画面而言,同一

微弱信号的检测方案设计

微弱信号的检测方案设计 一、原理分析 针对微弱信号的检测的方法有很多,比如滤波法、取样积分器、锁相放大器等。下面就针对这几种方法做一简要说明。 方案一:滤波法。 在大部分的检测仪器中都要用到滤波方法对模拟信号进行一定的处理,例如隔离直流分量,改善信号波形,防止离散化时的波形混叠,克服噪声的不利影响,提高信噪比等。常用的噪声滤波器有:带通、带阻、高通、低通等。但是滤波方法检测信号不能用于信号频谱与噪声频谱重叠的情况,有其局限性。虽然可以对滤波器的通频带进行调节,但其噪声抑制能力有限,同时其准确性与稳定性将大打折扣。 方案二:取样积分器 取样积分法是利用周期性信号的重复特性,在每个周期内对信号的一部分取样一次,然后经过积分器算出平均值,于是各个周期内取样平均信号的总体便呈现出待测信号的真实波形。由于信号的取样是在多个周期内重复进行的,而噪声在多次重复的统计平均值为零,所以可大大提高信噪比,再现被噪声淹没的波形。 其系统原理图如图2-1所示。 Vo(t) Vr(t)

一个取样积分器的核心组件式是取样门和积分器,通常采用取样脉冲控制RC 积分器来实现,使在取样时间内被取样的波形做同步积累,并将累积的结果保持到下一次取样。 取样积分器通常有定点式和扫描式两种工作模式。定点式是测量周期信号的某一瞬态平均值,经过m 次取样平均后,其幅值信噪比改善为ni si n s V V m V V ;扫描式取样积分器利用取样脉冲在信号波形上延时取样,可用于恢复与记录被测信号的波形,由于其采样过程受到门脉冲宽度的限制,只有在门宽范围内才能被取样。 方案三:锁相放大器 锁相放大器也称为锁定放大器(Lock-In-Amplifier,LIA )。它主要作为一个极窄的带通滤波器的作用,而非一般的滤波器。它的原理是基于信号与噪声之间相关特性之间的差异。锁相放大器即是利用互相关原理设计的一种同步相关检测仪,利用参考信号与被测信号的互相关特性,提取出与参考信号同相位和同频率的被测信号。锁定放大器可在比被测信号强100dB 的噪声干扰中检测出有用信号。其原理框图如图2-3。 锁相放大器的核心部件是鉴相器,它实现了被测信号与参考信号的互相关运算。它把输入信号与参考信号进行比较,当两个信号相位完全 放大器 带通滤波 鉴相器 低通滤波器 移相器 本地振荡器 Vs(t)+Vn(t V o

一种弱光信号光电检测系统的设计

一种弱光信号光电检测系统的设计 1 引言 光的信息就存在于光强和相位中。而相位信息又是通过干涉转化成强度信息进行测量的,故光强的测量是很重要的检测目标。 光强变化的检测要针对光的变化特性进行设计。第一,入射光从频谱方面分析有单色的,有白光的,有特定光谱的;第二,光强有缓变和快变之分,一天之中日光强度的变化就属于缓变,再快一点的话如屏幕上木一个像素点随动画播放强度的变化,更快的还有人眼无法识别的,这将涉及到器件的响应度;第三,光强有变化幅度的问题,变化幅度有大有小针,这将涉及到器件的灵敏度;第四,光强的静态点,如果静态点在零点,且属于小幅度变化便属于微光检测。本段是对光源的分析,这是设计的目的,理想的检测是能针可以检测任意光强处,光强度的极高频极微弱变化,显然这是无法达到的,只对特定的需求进行设计。 光电检测的第一步是分析光,及其设计目标。第二步是光感应器件。第三步是配套电路。光电器件涉及到半导体,光与物质间的作用和原件制备工艺与技巧等知识,这些会影响器件的性能误差等参数。再根据电子技术知识,通过电路优化消除误差,可得出理想的电路。误差的来源有光电器件的非线性性质,外界温度,放大器件本身的噪声。 能感应光强的器件有:光敏电阻,光电池,光电二极管(PIN管,雪崩管等),复合光电三极管,光电三极管。其中响应最慢的是光敏电阻,他不但惯性大,还具有前历效应。本实验选用光电二极管,它具有较快的动态响应。 光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器;入射光强,电阻减小,入射光弱,电阻增大。光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换(将光的变化转换为电的变化)。通常,光敏电阻器都制成薄片结构,以便吸收更多的光能。当它受到光的照射时,半导体片(光敏层)内就激发出电子—空穴对,参与导电,使电路中电流增强。 光电二极管和普通二极管一样,也是由一个PN结组成的半导体器件,也具有单方向导电特性。但是,在电路中它是通过它把光信号转换成电信号。光电二极管在设计和制作时尽量使PN结的面积相对较大,以便接收入射光。光电二极管是在反向电压作用在工作的,没有光照时,反向电流极其微弱,叫暗电流;有光照时,反向电流迅速增大到几十微安,称为光电流。光的强度越大,反向电流也越大。光强的变化引起光电二极管电流变化,这就可以把光信号转换成电信号,成为光电传感器件。 本试验采用光电二极管,完成对低频微弱光信号的检测。对微弱或极微弱光的检测, 在科学研究,生活应用和军事等领域有广泛的应用。为将微弱光信号转换为电信号以方便后级电路处理, 设计了针对于微弱光信号检测电路。电路由光电转换和前置放大两部分组成。该放大电路设计可有效放大低于1nW的微弱输入信号, 同时对噪声也有很强的抑制作用。 微弱光信号检测的一般办法是通过光电转换器件将微弱的光信号转换成为微弱电信号, 然后再通过电路放大, 将这个微弱电信号转变为可处理的电信号。微弱光信号检测的难点在于光电信都很微弱,所以制作低噪声、高精度光电放大器是关键所在。 现在一般采用光电转换电路和前置放大电路组成放大器的方法, 并且多采用专用集成电路来构建电路。全部采用专用集成电路的方法缺乏灵活性, 在有些应用

试验检测技术工作总结.doc

试验检测技术工作总结(精选多篇) 第一篇:试验检测技术工作总结 试验检测技术工作总结 自从事公路工程试验检测工作以来,本人认真做好各项试验检测工作,努力完成工作任务,认真学习各类试验操作规程、施工技术规范、质量标准,广泛阅读相关专业书籍,提高自己的理论水平和专业技术业务能力,经过多年的不懈努力,业务水平和专业技能得到不断提升,从一个普通的试验检测人员成长为试验检测工作的负责人。现将多年试验检测工作体会和经验总结如下: 一、专业书籍和工具书是理论源泉和工作指南 多年来我始终恪守一个信念:要想熟练掌握试验检测工作技能,必须重视理论知识的学习。首先要从学习试验规程入手,掌握工作要领和工作程序,搞清试验原理,才能更好地开展试验检测工作,书是我们试验检测工作的行动指南。其次,要从学习施工技术规范和质量标准做起,弄清试验检测内容、质量控制及评判标准,这是我们对试验结果的判定依据。 二、经常深入实践是个人成长的途径 只有坚持理论和实际相结合的道路,将学习到的知识应用于试验检测实际工作中,才能更好地指导我们的工作,丰富知识面,只有通过长期的努力和实践的锤炼,才能使学到的理论知识得到巩固、消化和吸收,业务技术水平得到不断丰富和提高,进一步纠正工作中存在的错误认识和做法,自己得到更快成长,多年的工作经历证明了这点。 三、应用学到的知识指导试验检测工作及公路工程施工,纠正实际工作中存在的错误认识和做法。

1.部分施工单位在上路床及垫层砂砾材料的试验检测工作中不 1 做承载比强度试验,认为天然砂砾的强度较普通的填料高很多,没必要做承载比试验。其实这是一种错误认识和做法,因为天然砂砾除含有承载能力高的大粒径砂砾粒料,还含有部分承载能力较低的细粒土,其整体承载能力是由以上两个因素及其级配组成决定的,是否满足施工技术规范及设计要求是未知数,最终需要通过承载比强度试验来确定。 2.个别施工单位甚至建设项目在路面水泥稳定类基层施工和试验检测工作中,存在不做水泥稳定材料混合料的延迟时间试验,只是以水泥的凝聚时间作为混合料最终碾压时间进行施工控制。这种做法也是不正确的,因为水泥凝聚时间的长短只是影响混合料延迟时间的一个重要因素,材料的种类和品质也是一个重要因素。随着延迟时间的变长,混合料的密实度和强度损失也变大。大量的模拟试验和施工实践都证明了这一点,所以进行延迟时间试验,选择确定合理的延迟时间就显得尤为重要。当然选择凝聚时间较长的水泥和良好品质的材料也是非常重要的。凡此种种,不再叙述。每当发现上述情况,都或提出建议或予以纠正。 四、在公路试验检测工作和施工中积极采用新工艺、新材料和新技术取得满意效果。 1.比如我们在混凝土混合料拌制中采用了“二次投料法”的搅拌工艺,即造壳技术,通过调整投料顺序的方法,使混凝土拌合料的施工和易性及力学性能得到显著改善。施工实践证明:混凝土拌和料的坍落度增加5%左右,早期强度提高8%~%,28天抗压强度提高15%~25%.浇筑的混凝土结构物外表光洁度高、密实性好。 2.比如我们在水下大直径桩基础及承台的混凝土浇筑中使用了 外掺粉煤灰的混凝土,施工实践表明:不仅混凝土拌和料和易性有显著改善,

光电检测技术中的微弱光信号前置放大电路设计解读

光电检测技术中的微弱光信号前置放大电路设计< 0引言 光电检测技术是光学与电子学相结合而产生的一门新兴检测技术[1]。它主要利用电子技术对光学信号进行检测,并进一步传递、储存、控制、计算和显示[2]。光电检测技术从原理上讲可以检测一切能够影响光量和光特性的非电量。它可通过光学系统把待检测的非电量信息变换成为便于接受的光学信息,然后用光电探测器件将光学信息量变换成电量,并进一步经过电路放大、处理,以达到电信号输出的目的[3]。然后采用电子学、信息论、onclick=kwC(event,0) onmouseout=kwL(event,this)> 计算机及物理学等方法分析噪声产生的原因和规律,以便于进行相应的电路改进,更好地研究被噪声淹没的微弱有用信号的特点与相关性,从而了解非电量的状态。微弱信号检测的目的是从强噪声中 onclick=kwC(event,1) onmouseout=kwL(event,this)>提取有用信号,同时提高检测系统输出信号的信噪比。 1 光电检测电路的基本构成 光电探测器所接收到的信号一般都非常微弱,而且光探测器输出的信号往往被深埋在噪声之中,因此,要对这样的微弱信号进行处理,一般都要先进行预处理,以将大部分噪声滤除掉,并将微弱信号放大到后续处理器所要求的电压幅度。这样,就需要通过前置放大电路、滤波电路和主放大电路来输出幅度合适、并已滤除掉大部分噪声的待检测信号。其光电检测模块的组成框图如图1所示。 2 光电二极管的工作模式与等效模型 2.1 光电二极管的工作模式 光电二极管一般有两种模式工作:零偏置工作和反偏置工作,图2所示是光电二极管的两种模式的偏置电路。图中,在光伏模式时,光电二极管可非常精确的线性工作;而在光导模式时,光电二极管可实现较高的切换速度,但要牺牲一定的线性。事实上,在反偏置条件下,即使无光照,仍有一个很小的电流(叫做暗电流或无照电流1。而在零偏置时则没有暗电流,这时二极管的噪声基本上是分路电阻的热噪声;在反偏置时,由于导电产生的散粒噪声成为附加的噪声源。因此,在设计光电二极管电路的过程中,通常是针对光伏或光导两种模式之一进行最优化设计,而不是对两种模式都进行最优化设计[4]。 一般来说,在光电精密测量中,被测信号都比较微弱,因此,暗电流的影响一般都非常明显。本设计由于所讨论的待检测信号也是十分微弱的信号,所以,尽量避免噪声干扰是首要任务,所以,设计时采用光伏模式。 2.2 光电二极管的等效电路模型

试验检测技术工作总结

述职报告 自从事公路工程试验检测工作以来,本人认真做好各项试验检测工作,努力完成工作任务,认真学习各类试验操作规程、施工技术规范、质量标准,广泛阅读相关专业书籍,提高自己的理论水平和专业技术业务能力,经过两年的不懈努力,业务水平和专业技能得到不断提升,从一个普通的试验检测人员成长为试验检测工作的负责人。现将多年试验检测工作体会和经验总结如下: 一、专业书籍和工具书是理论源泉和工作指南 多年来我始终恪守一个信念:要想熟练掌握试验检测工作技能,必须重视理论知识的学习。首先要从学习试验规程入手,掌握工作要领和工作程序,搞清试验原理,才能更好地开展试验检测工作,书是我们试验检测工作的行动指南。其次,要从学习施工技术规范和质量标准做起,弄清试验检测内容、质量控制及评判标准,这是我们对试验结果的判定依据。二、经常深入实践是个人成长的途径 只有坚持理论和实际相结合的道路,将学习到的知识应用于试验检测实际工作中,才能更好地指导我们的工作,丰富知识面,只有通过长期的努力和实践的锤炼,才能使学到的理论知识得到巩固、消化和吸收,业务技术水平得到不断丰富和提高,进一步纠正工作中存在的错误认识和做法,自己得到更快成长,多年的工作经历证明了这点。 三、应用学到的知识指导试验检测工作及公路工程施工,纠正实际工作中存在的错误认识和做法。 1.部分施工单位在上路床及垫层砂砾材料的试验检测工作中不做承载比强度试验,认为天然砂砾的强度较普通的填料高很多,没必要做承载比试

验。其实这是一种错误认识和做法,因为天然砂砾除含有承载能力高的大粒径砂砾粒料,还含有部分承载能力较低的细粒土,其整体承载能力是由以上两个因素及其级配组成决定的,是否满足施工技术规范及设计要求是未知数,最终需要通过承载比强度试验来确定。 2.个别施工单位甚至建设项目在路面水泥稳定类基层施工和试验检测工作中,存在不做水泥稳定材料混合料的延迟时间试验,只是以水泥的凝聚时间作为混合料最终碾压时间进行施工控制。这种做法也是不正确的,因为水泥凝聚时间的长短只是影响混合料延迟时间的一个重要因素,材料的种类和品质也是一个重要因素。随着延迟时间的变长,混合料的密实度和强度损失也变大。大量的模拟试验和施工实践都证明了这一点,所以进行延迟时间试验,选择确定合理的延迟时间就显得尤为重要。当然选择凝聚时间较长的水泥和良好品质的材料也是非常重要的。凡此种种,不再叙述。每当发现上述情况,都或提出建议或予以纠正。 五、对试验检测工作的重要意义和迫切需求的理解与认识 1.公路试验检测工作是一项繁琐而严谨且科学性极强的工作,是工程质量指导、检验、控制的重要手段,是工程质量评定的重要依据,是工程质量的重要保证。因此既要确保试验检测数据的及时性、准确性、可靠性和严肃性,同时又要培养一支高素质的试验检测队伍,这是当前摆在公路工程建设工作面前的迫切任务。 2.公路试验检测工作要求每位试验检测人员不仅具有基本的理论和专业知识,较高的操作技能,而且要具有科学、严谨、认真、负责的工作态度,不得有半点马虎和懈怠,特别是试验负责人要具备较丰富的专业知识、较高的理论技术水平、较强的分析判断和解决实际问题的能力。为此,我们每一个试验人员要不断加强业务学习,努力提高自身素质,切实提高试验检

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档