微弱光信号检测电路的实现

为将微弱光信号有效地转换为电信号以方便后级电路处理,设计了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。光电转换电路采用低输入偏置电流运算放大器AD 549实现;前置放大电路使用对称三极管组成的对数比率放大电路实现,并在同等条件下与集成电路LOG 100组成的前置放大电路相比较。实际测量表明,该放大电路设计可有效放大低于1 nW的微弱输入信号,同时对噪声也有很强的抑制作用,而由LOG 100组成的电路对噪声的抑制能力明显衰减。     

基于静电力偏移的弱静电场测量

本设计利用微型弹簧支撑膜静电场传感器在微弱静电场下会发生微弱位移变化的原理制作而成.首先利用函数信号发生器驱动传感器的支撑膜振动,并将该传感器放入微弱静电场中,支撑膜的振动平衡位置受静电场力作用将发生改变,利用激光光点反射放大法测量平衡位置的微小变化,从而获得微弱静电场的强度.通过测量由两圆形金属板构成的1 V/mm微弱静电强,当传感器处于平行板的中心位置时,测量结果相对误差小于3%.     

应用光学——光学系统设计指南 第十六章 光电探测器和热探测器

16.2.3 电子倍增和光电倍增管(MPT) 为了测量和探测的需要,光电管的输出常需要加以放大。毫无疑问,这种放大会增加信号的噪声,不过噪声究竟增加多少则取决于放大方法(见第16.2.4节)。电子倍增是噪声比较低的放大方法,因此往往常用     

基于数字锁相放大技术的强噪声背景下检测微弱信号教学实验

介绍了锁相放大技术在噪声背景下检测微弱交流信号的原理,研制出结合锁相放大器使用的微弱信号检测教学设备及其实验系统.利用OE1022型锁相放大器进行噪声中微弱交流信号测量实验,验证该系统功能.实验结果表明:使用该实验系统可以准确检测淹没在有效值比自身高104的白噪声中的微伏级交流信号.     

微弱电流高精度自动测量系统

为了实现辐射探测中对微弱电流信号的实时准确测量,设计了一套微弱电流测量系统。介绍了系统的工作原理,及I-V转换和放大单元的低噪声抗干扰设计、-△模数转换技术和单片机程序的设计。系统通过USB与计算机进行通信,计算机应用软件可以完成采集频率和量程控制、数据处理、显示和存储等功能。经过验证,该系统能满足10-13~10-3 A的大动态微弱电流测量,分辨力为四位半, 能自动量程判断,具有较高的精度和稳定性,已成功应用于辐射探测实验。     

楞次定律演示器

单根直导线切割磁感线产生的电动势极小(只有零点几mV),直接用电流计观察,几乎看不到指针偏转,无法直观地向学生演示.为此笔者设计制作了一个直流放大电路,把微弱的电压放大后再接上电流计,使演示非常直观明显.这样把放大电路和电流计装在一起成为一个灵敏度极高的电流计.     

扫描法测量无衍射成像微光斑的能量分布

在无衍射光滤波法显微成像中，实际成像光斑的能量分布对成像质量影响较大,故需要对微弱成像光斑的能量分布进行准确测量。实验中采用扫描法测量光斑的能量分布，通过柔性铰链机构带动微米级小孔以很小的步距对成像微光斑进行精确的二维扫描，用光电倍增管接收扫描采样的微弱光信号，再以低噪声的I/V转换电路和电压放大电路处理取样信号后送入计算机处理，就可准确地复原光斑的能量分布。通过制作的测量装置对实际微弱光斑测量后，以三维能量分布图的形式给出了测量结果。该方法实现了对能量分布不规则、尺寸较小、能量密度小的光斑能量分布的测量，并且有很高的测量精度。     

用拾音器改进音叉共鸣实验

利用自制的拾音器,把音叉共鸣微弱的机械振动转换成电信号,送入护音器放大,得到宏量的音叉共鸣声,显著提高了音叉共鸣演示实验的效果。     

低温超导线圈失超信号检测

应用低噪声放大与滤波电路,把淹没于低噪声放大器固有噪声中的低温超导临界温度对应的微弱电压信号提取出来并进行放大,然后应用快速高精度的数据采集卡及计算机数据处理技术,为低温超导线圈失超信号检测提供强有力的手段.     

动态法测量固体材料的杨氏模量的一种新方法

结合双光栅对固体材料杨氏模量进行动态测量,激光通过达到共振的样品时,由双光栅将微弱的振动位移通过光拍信号放大,通过示波器输出拍频数,再利用Matlab对相应的拍频数和频率进行曲线拟合,确定样品的固有频率,从而得到一种测量固体样品的杨氏模量的新方法。