| 基于FPGA的TDLAS甲烷检测电路系统设计与实现 | |
| 所属分类：技术论文 | |
| 上传者：wwei | |
| 文档大小：5329 K | |
| 标签： TDLAS 压控恒流源 温度控制 | |
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| 文档介绍：可调谐激光吸收光谱（TDLAS）技术因其灵敏度高的特性而被广泛应用于气体探测领域。然而在实际应用过程中，气体检测极限常受到激光器控制稳定性和锁相放大器性能的影响。针对这一问题，设计并实现了一套基于FPGA的甲烷气体检测电路系统。该电路系统集成了激光器电流驱动、温度控制模块以及锁相放大模块，可以调节激光器驱动电流并保持激光器温度稳定，同时实现调制解调功能。实验结果表明，将激光器驱动电流设定为62.5 mA时，输出电流波动为±1.5 μA；将激光器温度设定为30 ℃，温度波动为±0.0063 ℃。使用光程为15 m的吸收池，通入2-20 μmol/mol浓度的甲烷依次解调二次谐波信号，甲烷浓度为20 μmol/mol时计算求得单个周期二次谐波信号信噪比为42.66 dB，由此可得检测下限为146.98 nmol/mol。在20 μmol/mol甲烷浓度条件下进一步地连续测量并计算Allan偏差，作图得到249 s时Allan偏差为17.25 nmol/mol。结果表明该电路系统具有较高的甲烷探测灵敏度。 | |
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