資源描述：
《電定標(biāo)熱釋電輻射計系統(tǒng)的數(shù)字相位計.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第35卷第5期2013年10月光學(xué)儀器OPTICALINSTRUMENTSV01．35，No．5October，2013文章編號：1005—5630(2013)05—0015—05電定標(biāo)熱釋電輻射計系統(tǒng)的數(shù)字相位計張祥安，高鵬飛(上海理工大學(xué)光電信息與計算機工程學(xué)院，上海200093)*摘要：基于Altera公司cycloneIII系列EP3C5芯片，提出了一種基于電定標(biāo)熱釋電輻射計(ECPR)系統(tǒng)中一種數(shù)字相位計的實現(xiàn)方法。該相位計的作用是調(diào)整系統(tǒng)中被測信號和參考信號之間的相位差，使得相敏檢波的幅度達到最大，從而提高光功率的檢測
2、精度。將被測信號A／D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號送到FPGA芯片中，與查找表中的參考信號做I_Q正交解調(diào)算法，得到一組I-Q值利用CORDIC算法計算arctan函數(shù)荻取相位差，最后做出相應(yīng)的信號同步調(diào)整。實驗結(jié)果表明，該相位計使輻射計系統(tǒng)的測量光功率值的精度得到了改善和提高，系統(tǒng)運行更加穩(wěn)定，當(dāng)測量精度為lmW，其不確定度為1％。關(guān)鍵詞：數(shù)字相位計；FPGA；I—Q正交算法；ECPR中圖分類號：TM932文獻標(biāo)識碼：Adoi：10．3969／j．issn．1005—5630．2013．05．004AdigitalphasemeteronEC
3、PRsystemZHANGXiangan，GAOPengfei(SchoolofOptical—ElectricalandComputerEngineering，UniversityofShanghaiforScienceandTechnology，Shanghai200093，China)Abstract：BasedontheAlteraEP3C5FPGAchip，adigitalphasemeteronelectricallycalibratedpyroelectricradiation(ECPR)systemisintrod
4、uced．Thefunctionofthephasemeteristoadjustthemeasuredsignalandreferencesignalinordertogetthemaximumamplitudeinphasesensitivedetectormodule，thusimprovetheopticalpowerdetectingaccuracy．ThemethodistouseA／Dconverttogetdigitalsignalfromtheanalogmeasuredsignal，andthuslettheo
5、utputdothemultiplywithlook-uptableinFPGAROMbasedontheI—Qorthogonalalgorithm，thenuseCORDICtogetphasedifferencevalue，finallydotheadjustment．TheexperimentshowsthatthedigitalphasemeterimprovestheECPRdetectingprecision，andmakesthewholesystemmorestableandreliable，andtheunce
6、rtaintyiSunder1％whentheprecisionis1mW．Keywords：digitalphasemeter；FPGA；I—Qorthogonalalgorithm；ECPR引言電定標(biāo)熱釋電輻射計(electricallycalibratedpyroelectricradiation，ECPR)是測量光輻射功率的一種高精度絕對輻射計，其基本原理是使用熱敏元件作為探測器，利用輻射的熱效應(yīng)測量輻射功掣卜5‘。測量中，待測輻射所產(chǎn)生的信號與用電功率加熱所產(chǎn)生的校準信號進行比較，當(dāng)兩個信號相等時，待測輻射功‘收稿日期：
7、2013—04—19作者簡介：張祥安(1988一)，男，上海人，碩士研究生，主要從事光電檢測方面的研究?！?6光學(xué)儀器第35卷率就等于產(chǎn)生比較信號的電功率。這種輻射計也稱電平衡，其突出的優(yōu)點是用戶不需要用標(biāo)準輻射源對儀器定標(biāo)。由于該方法將光輻射功率的測量標(biāo)準溯源到電學(xué)功率測量的標(biāo)準上來，因此可以獲得很高的測量精度。電定標(biāo)熱釋電輻射計的系統(tǒng)框圖如圖1所示。單色光表要墨喜墨豎璧的L—皇竺蘭—}廠麗蠆百孬熱釋電探測器廣————一I竺蘭!竺信號反饋T光電平衡信號光電功率平衡電路PC機圖1電定標(biāo)熱釋電輻射計ECPR系統(tǒng)框圖Fig．1Theb
8、lockdiagramofECRPsystem相位測量廣泛應(yīng)用于信號檢測技術(shù)中，目前測量相位的主要方法有頻率變化法、插脈沖法、過零比較法以及數(shù)字相關(guān)法等。由于模擬電路無法避免的電子線路噪聲干擾，以及外界因素的干擾，這導(dǎo)致測量相位的精度受到很大的影響
