为了更好地提取被强噪声淹没的微弱信号,适应工业发展的需求,结合实际项目,利用同步外差技术设计了一个以STM32F107VC微处理器为控制单元,以MC1496为检测核心的微弱信号检测装置,从设计的微弱信号检测装置的检测精度要求出发,分析检测装置误差来源,并提出减小误差的解决方案,通过实测的数据进行了验证,实验结果表明:该装置可以实现对不同频率信号的识别和检测,具有很高的精度。设备的微弱信号检测装置显得尤为紧迫［2］。本装置以相干检测技术为基础，结合同步外差技术，能有效抑制噪声的功能特点，提高被检测信号的信噪比，从而有选择地放大微弱信号的幅度，提取出有用的微弱信号。收稿日期:2016—03—17*基金项目:国家科技部项目(2009GJF30050)1装置整体设计方案1．1整体方案设计原则与结构高精度微弱信号检测装置主要由信号源、滤波网络、移相电路、信号调制电路、单片机控制单元以及显示电路组成，其硬件的基本组成框图如图1所示。显示模块微弱信号检测电路控制单元移向电路加法器参考信号源噪声源正弦波信号源图1标准装置结构图本装置采用双12V电源供电，由输入信道提供混合信号，即混有噪声的正弦波信号，通过滤波网络和放大电路将信号输送信号调制电路，经过低通滤波器就得到与输入正弦波信号成正比的直流信号，最后经过模/数转换将数据送入单片机进行数据处理，通过LCD显示出参数需要不停地调整，所以，这里采用微分电路来实现移相的功能［5］。本文由张家港市泰宇机械有限公司全自动弯管机网站采集网络资源整理! http://www.wanguanjimuju.net检测装置设计-数控切管机数控液压滚圆机价格低张家港电动弯管机多少钱其输出信号V0t考虑到微分电路的特性，这里选用高精、低失调电压、低噪声的运算放大器OPA2227能很好满足设计要求。1．4微弱信号调制电路设计方案为了实现对不同频率不同幅值信号的检测，在分析了锁相环的原理以后，利用相干检测技术结合同步外差技术原理，设计出了微弱信号检测模块，微弱信号调制电路设计整体结构图如图3所示。Rcos%xRsin%x低通滤波与放大低通滤波与放大MC1496MC1496相移90°fi通频fi带通滤波fiMC14962f0+fi参考振荡源f1混频f0+fif0放大滤波f0图3微弱信号调制电路设计整体结构图2微弱信号检测装置实现2．1关键问题微弱信号检测的误差来源于以下几个方面。2．1．1输入信道的采样误差输入信道的电路设计直接影响了整个设计的测量精度。为了提高微弱信号检测装置的测量精度，输入信道就必须具备传输信号的可靠性和有效性。对于电路设计中可能出现的信号延迟、反射、串扰、振荡等造成误差的主要因素，必须进行有效的预防。2．1．2信号调制电路的频率误差频率变换是通过乘法运算实现的，一般的乘法运算模拟电路，其线性度和稳定性均有一定的问题，而且从模拟乘法器的输出信号会因为输入信号和参考信号而产生较大的变化，因此，导致低通滤波器输出产生变化，即检测装置的测量值会发生变化［6，7］。2．1．3A/D转换器的误差由于AD器件有固定的分辨率，将模拟信号量转换为数字信号时，每一位代表的是一个电压范围，范围内的模拟量全部归为一个结果检测装置设计-数控切管机数控液压滚圆机价格低张家港电动弯管机多少钱本文由张家港市泰宇机械有限公司全自动弯管机网站采集网络资源整理! http://www.wanguanjimuju.net