相关运算在相位干涉仪解模糊中的应用

偏振光干涉中的相位

偏振光干涉中o 光和e 光的相位 以课件上的问题为例： 设单色平面光波沿z 方向传播，即k //z ： 1. 在偏振片P 1之后，晶片C 之前的光场是： )2cos(11z t e A E P λ πω?=r r 现在事先把它分解为o 光和e 光： )2cos( )()2cos()(11e e 1o o 1z t e e e A z t e e e A E P P λ πωλπω??+??=r r r r r r r （1） 这里1P e r 是沿偏振片P 1的偏振方向的单位矢量，o e r 和e e r 是o 光和e 光偏振方向的单位矢量，。上图表示出了所有的单位矢量，它们都在x －y 平面内。原则上讲，这些单位矢量的方向是可任意规定的，影响的只是它们之间点积的正负，但为了保证现在的o 光和e 光没有相位差，即cos 函数内不出现π（如果o e r 沿图中的反方向定义， 就会引起这个π），则o e r 、e e r 与1P e r 应保持上图所示关系。在上图的规定中，αcos )(1e =?P e e r r ，αsin )(1o =?P e e r r 。 2. 在晶片C 之后，偏振片P 2之前的光场是： )2cos()()2cos()(11e e 1o o 1z t e e e A z t e e e A E P P λ πωδλπω??++??=r r r r r r r （2） 与（1）式不同的是，（2）式中的o 光和e 光有了相位差δ，这是由晶片引起的。这时一般 y z k x

合成为椭圆偏振光。 3. 在偏振片P 2之后的光场是（对o 光和e 光，只有沿P 2方向的分量可通过）： ) 2cos())(()2cos())((212212e e 1o o 1z t e e e e e A z t e e e e e A E P P P P P P λπωδλπω???++???=r r r r r r r r r r r 这时的情况是：振动都沿同方向－2P e r 方向的、相差恒定的两个波叠加，故可产生干涉。 具体分析相位，除了由晶片引起的δ，还存在可能由光矢量分解引起的π，表现在)(2o P e e r r ?和)(2e P e e r r ?差负号。在上面的情形中，的确引入了π的相位差。

便携式甲烷检测仪的操作规程

编号：CZ-GC-02400 ( 操作规程) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 便携式甲烷检测仪的操作规程 Operating procedures for portable methane detector

便携式甲烷检测仪的操作规程 操作备注：安全操作规程是要求员工在日常工作中必须遵照执行的一种保证安全的规定程序。忽视操作规程 在生产工作中的重要作用，就有可能导致出现各类安全事故，给公司和员工带来经济损失和人身伤害，严重 的会危及生命安全，造成终身无法弥补遗憾。 为了加强便携式甲烷检测仪的使用工作年限，增强使用寿命，提高其精确度，准确的检测出各点的的瓦斯浓度，特制定以下操作规程。 1、使用前必须认真、仔细阅读《使用说明书》对报警仪的用途、使用范围、性能及主要技术指标有一个全面的了解，然后进行具体的使用、操作。 2、在使用前先观察其外形有无损坏或变形，严禁携带坏仪器入井。 3、便携式甲烷检测仪在每次使用前必须充电，按住自检键，观察其电压必须有3.6v以上才能保证可靠工作。首先在清洁空气中打开电源，预热15min，观察指示窗是否为零，如有偏差，则需调整电位器使其归零。 4、测量时，用手将仪器的传感器部位举至或悬挂在测量处，经

十几秒钟的自然扩散，即可读取瓦斯浓度的数值，也可由工作人员随身携带，在瓦斯超限发出声、光报警时，重点监视环境瓦斯，或采取相应措施。 5、在检查过程中应注意顶板支护及两帮情况防止伤人事故的发生。 6、当瓦斯浓度或氧气浓度超过规定限度应迅速退出并及时处理或汇报。 7、便携式甲烷检测仪的最大测点为5.00%CH4，当瓦斯浓度超过这浓度时，其显时窗也显时为5。此时应停止使用仪器，否则将会影响仪器的测量精度及热催化元件的使用寿命。 8、爱护仪器，经常保持仪器的清洁。 9、未尽事宜按有关规定执行。 这里填写您的公司名字 Fill In Your Business Name Here

实验六 相位干涉仪测向技术

学 院 通信工程学院 专 业 信息对抗技术 指导教师 沈雷老师/孙闽红老师 学生姓名 邓斌 学 号 11073115 实验日期 2014.05. 实验六 相位干涉仪测向技术 一、实验目的 无线电测向和定位就是确定通信辐射源的来波方向和位置。对通信信号的测向和定位是通信侦察对抗领域的一个重要且相对独立的技术领域。干涉仪测向又称为相位法测向。本实验主要目的为通过实验，了解并掌握通信测向中相位法测向的基本原理和方法。 二、实验原理 1、相位干涉仪测向原理 图 1 以单基线干涉仪测向为例，其电波到达相邻天线阵元形成的波程差如上图所示。图中测向天线阵由两个阵元组成，假设辐射源与阵元相距很远，所以可认为辐射源发射到阵元1和2的信号平行。假设阵元1和阵元2之间的间距为d ，来波方向与阵列法线方向的夹角为θ。测向的实质是测量夹角θ。 阵元1和阵元2接收到的信号传播存在波程差，因而也存在相位差。设阵元1接收信号为 20()()cos(2)r t s t E f t π== 则阵元2的接收信号为 102sin ()()cos(2)d r t s t E f t πθ τπλ =-=- 其中0/c f λ=为信号波长。 从上可以看出，信号传播距离差为θsin ?=?d l ，则相位差为：

λθπ?/sin 2??=?d 实际中d 、λ均已知，所以只要得到阵元1和2接收信号的相位差，便可以求出θ。需要注意的是，为了避免相位模糊问题，常需要满足条件π?

便携式甲烷检测仪的操作规程标准范本

操作规程编号：LX-FS-A87586 便携式甲烷检测仪的操作规程标准 范本 In The Daily Work Environment, The Operation Standards Are Restricted, And Relevant Personnel Are Required To Abide By The Corresponding Procedures And Codes Of Conduct, So That The Overall Behavior Can Reach The Specified Standards 编写：_________________________ 审批：_________________________ 时间：________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑

便携式甲烷检测仪的操作规程标准 范本 使用说明：本操作规程资料适用于日常工作环境中对既定操作标准、规范进行约束，并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则，使整体行为或活动达到或超越规定的标准。资料内容可按真实状况进行条款调整，套用时请仔细阅读。 为了加强便携式甲烷检测仪的使用工作年限，增强使用寿命，提高其精确度，准确的检测出各点的的瓦斯浓度，特制定以下操作规程。 1、使用前必须认真、仔细阅读《使用说明书》对报警仪的用途、使用范围、性能及主要技术指标有一个全面的了解，然后进行具体的使用、操作。 2、在使用前先观察其外形有无损坏或变形，严禁携带坏仪器入井。 3、便携式甲烷检测仪在每次使用前必须充电，按住自检键，观察其电压必须有3.6v以上才能保证

相位干涉仪测向

相位干涉仪测向 07083115 07083119 一、 题目要求 使用Simulink 模拟构建一个相位测向系统, 构造两个有时延的到来信号，对其进行捕获，分别在时域和频域上对接收的信号进行方向估计，并评估侧向效果。 二、 实验方案及公式推导 A. 公式推导 图 1 信号为0()cos(2)s t E f t π=,则如图 1所示天线长为d,信号方向与参考方向夹角为θ 设2点的接收信号为20()()cos(2)r t s t E f t π== (1) 则1点的接收信号为102sin ()()cos(2) d r t s t E f t πθ τπλ =-=- (2) 其中0 c f λ= 为信号波长 ①时域测向 将12(),()r t r t 改写为复数形式得 022()j f t r t Ee π= (3) 21()j f t r t Ee π?-= (4) 其中2sin d πθ ?λ =- 对(3)式取共轭得, 0 2*2()j f t r t Ee π-= (5) (4)式与(5)式相乘得, *212()()j r t r t E e ?-= (6)

对(6)式求相角,乘以2d λ π-得, sin 2d ?λ θ π= (7) 取反正弦,乘以0 180 π ,求出 θ ②频域测向 将(3)、(4)作FFT 得, 20()()R w E f f δ=- (8) 10()()j R w E f f e ? δ-=- (9) 由公式 ()arctan () I Q R k R k θ= 求出 2121()()arctan arctan () () I I Q Q R k R k R k R k ?=- (10) 同① ,可求出 θ B.方案论述 一、伯努利二进制码流经BPSK 产生2()r t 二、产生12()()j r t r t e ?-= 三、①时域法:*12()()r t r t 取出? ②频域法：对12(),()r t r t 作FFT,求出相位差? 四、根据?的值对应求出θ 三、Simulink 框图说明及参数设计: 依据方案的设计,建立Simulink 仿真模型 A.框图模块说明 : 相乘器 相加器 二进制数据流 高斯白噪声信道

干涉仪测向系统误差分析

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/fe7050365.html, 干涉仪测向系统误差分析 作者：李华龙 来源：《数字技术与应用》2011年第07期 摘要：本文根据干涉仪测向系统的测向原理，对基线的选择进行了分析，列出了影响测向结果的各项因素。分析了在试验条件允许的情况下，增加目标和测向系统间距离，将有助于从多个方面减小测向误差，提出了减小测向误差、提高测向精度的方法，取得了良好的试验结果。 关键词：干涉仪测向误差基线 中图分类号：TN98 文献标识码： A 文章编号：1007-9416(2011)07-0021-02 1、引言 无线电测向技术从二十世纪初开始出现，到现在已发展了上百年的时间，出现了各种各样的测向定位系统。目前根据测向体制划分主要有以下方法:比幅度法、相位法、多普勒法、时差测向法、空间谱估计测向法等方法。每一种测向方法都有其优点和缺点，测向体制的选择应根据不同的需要而确定，不存在最好的测向方法，而是在某种应用情况下必须考虑给定的环境条件下哪种方法能最好地满足要求。在车载平台中经常使用的是干涉仪测向系统。根据干涉仪测向基本原理可以得出单基线干涉仪测向系统的测向误差为: 即以下三大因素:波长测量精度（即频率测量精度）、选择的基线长度与信号波长的比值和测向设备的相位测量精度。还可以看出,在视场角范围内测向精度与信号的入射角有关,越靠近基线的垂直方向（小）测向精度越高。另外相关干涉仪测向有外场测试过程，因此在试验中测向天线阵场地和天线架设对最终的测向结果有很大的影响。 2、误差分析和改良 2.1波长测量精度 一般无线电侦察测向系统中，对频率测量误差要求在通信信号带宽的一半以内。在超短波频段，一般在系统中采用了运算速度较高的芯片组，通过FFT运算最后达到的测频精度为 5MHz/800=6.25kHz。 而系统工作频段为30～500MHz，因此将测频精度代入式（1）/中，其最大影响为0.2%。由此可见测频误差即使在单基线测量中对测向精度的影响也是很小的，因此在实际应用中一般可以忽略不计。以下为波长测量误差对不同频率影响情况:

一种 InSAR 干涉相位图的自适应滤波算法

收稿日期:2010?06?12 基金项目:国家自然科学基金资助项目(60802074,41001282);教育部新世纪优秀人才支持计划资助项目;中央高校基本科研业务费专项 资金资助项目(JY10000902011) 作者简介:郭　交(1984-),男,西安电子科技大学博士研究生,E?mail:jiao.g@https://www.360docs.net/doc/fe7050365.html,.doi押10.3969/j.issn.1001?2400.2011.04.014 一种InSAR 干涉相位图的自适应滤波算法 郭　交,李真芳,刘艳阳,保　铮 (西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室,陕西西安　710071) 摘要:提出了一种自适应的InSAR 干涉相位图滤波方法.干涉相位滤波算法的关键是独立同分布滤波 样本的选取,该方法以相位变化最小为准则,根据区域增长策略,在当前滤波像素的邻域空间内自适应 地选择滤波窗口,再在此窗口内进行复数平均得到滤波后的干涉相位值.以相位变化最小为准则进行滤 波样本的选取,使其满足独立同分布的条件,从而提高干涉相位滤波的性能.仿真数据和实测数据的处 理结果表明,该算法具有较好的滤波性能,能够充分保持干涉相位图像细节,并有效地去除噪声. 关键词:干涉合成孔径雷达;干涉相位图;相位滤波;自适应区域增长 中图分类号:TN957 文献标识码:A 文章编号:1001?2400(2011)04?0077?05 New adaptive noise suppressing method for interferometric phase images GUO Jiao熏LI Zhenfang熏LIU Yanyang熏BAO Zheng 穴National Key Lab.of Radar Signal Processing熏Xidian Univ.熏Xi’an　710071熏China雪 Abstract押　This paper proposes a new adaptive noise suppressing method for interferometric phase images.The key point of noise filtering for interferometric phase images is the selection of the independent and identically distributed 穴i.i.d.雪samples.The proposed method determines filtering samples with the criterion of the minimum phase differences according to the region?growing strategy熏and then computes the filtered phase in the complex domain.Due to the minimum phase difference熏the proposed method selects the filtering samples that obey the i.i.d.assumption more accurately熏thus improving the filtering performance.Finally熏experiments carried out on simulated and real data confirm that the proposed method possesses a better filtering performance and has the ability to suppres the noise effectively while maintaining the interferogram details adequately. Key Words押　synthetic aperture radar interferometry 穴InSAR雪鸦interferogram鸦phase filtering鸦adaptive region growing 干涉合成孔径雷达(InSAR)是获取地面数字高程图(DEM)的重要遥感技术.它通过对同一地区获得的两幅相干SAR 复图像进行干涉处理,得到观测区域的三维地形图[1].干涉相位图滤波是InSAR 数据处理中的关键步骤之一,相位滤波性能直接影响后续的二维相位展开处理,最终影响DEM 的高程精度[2].因此,研究稳健的相位图滤波算法具有重要的应用价值. 干涉相位图的滤波算法总是假定滤波窗口内的样本点满足独立同分布的假设,这样得到的均值滤波结果在统计意义上才等于滤波相位的均值[3?4].然而,在InSAR 数据的实际处理中,由于受地形起伏的影响和滤波样本的限制(最优的滤波结果应该是集合平均,而不是通常处理中所采用的空间平均),位于滤波窗口内的数据样本不可能严格满足独立同分布,尤其在地形变化剧烈的地区,这必然会导致滤波结果偏离理想真值. 最原始的圆周均值滤波方法根据经验值选取固定的滤波窗口(例如形状为规则正方形,大小为7×7),2011年8月第38卷　第4期　西安电子科技大学学报(自然科学版)JOURNAL OF XIDIAN UNIVERSITY Aug.2011Vol.38　No.4

甲烷CH4检测仪技术参数

甲烷CH4检测仪技术参数 甲烷气体检测仪产品描述： 在线式甲烷气体检测仪,适用于各种环境中的甲烷气体浓度和泄露实时准确检测，采用进口电化学传感器和微控制器技术. 响应速度快，测量精度高，稳定性和重复性好等优点. 防爆接线方式适用于各种危险场所, 并兼容各种控制报警器, PLC, DCS等控制系统, 可以同时实现现场报警预警, 4-20mA标准信号输出,继电器开关量输出; 完美显示各项技术指标和气体浓度值; 同时具有多种极强的电路保护功能, 有效防止各种人为因素, 不可控因素导致的仪器损坏; 甲烷气体检测仪产品特性： ★进口电化学传感器具有良好的抗干扰性能，使用寿命长达3年; ★采用先进微处理器技术，响应速度快,测量精度高，稳定性和重复性好; ★检测现场具有现场声光报警功能，气体浓度超标即时报警，是危险现场作业的安全保障; ★现场带背光大屏幕LCD显示，直观显示气体浓度/类型/单位/工作状态等; ★独立气室，传感器更换便捷,更换无须现场标定，传感器关键参数自动识别; ★全量程范围温度数字自动跟踪补偿，保证测量准确性; ★半导体纳米工艺超低功耗32位微处量器; ★全软件自动校准,传感器多达6级目标点校准功能,保证测量的准确性和线性,并且具有数据恢复功能; ★具备过压保护,防雷保护,短路保护,反接保护,防静电干扰,防磁场干扰等功能; 并且具有自动恢复功能,防止发生外部原因,人为原因,自然灾害等造成仪器损坏; ★全中文/英文操作菜单,简单实用,带温度补偿功能; ★PPM,%VOL,mg/m3三种浓度单位可自由切换; ★防高浓度气体冲击的自动保护功能;

型号：SK-500-CH4 检测气体：空气中的甲烷CH4 检测范围：0-100ppm、500ppm、1000ppm、5000ppm、0-100%LEL 分辨率：0.1ppm、0.1%LEL 显示方式：液晶显示 温湿度 ： 选配件，温度检测范围：-40 ～120℃，湿度检测范围：0-100%RH 检测方式：扩散式、流通式、泵吸式可选安装方式：壁挂式、管道式检测精度：≤±3% 线性误差：≤±1% 响应时间：≤20秒（T90）零点漂移：≤±1%（F.S/年） 恢复时间：≤20秒重复 性： ≤±1% 信号输出：①4-20mA信号：标准的16位精度4-20mA输出芯片，传输距离1Km ②RS485信号：采用标准MODBUS RTU协议，传输距离2Km ③电压信号：0-5V、0-10V输出，可自行设置 ④脉冲信号：又称频率信号，频率范围可调（选配） ⑤开关量信号：标配2组继电器，可选第三组继电器，继电器无源触点，容量220VAC 3A/24VDC 3A 传输方式：①电缆传输：3芯、4芯电缆线，远距离传输（1-2公里） ②GPRS传输：可内置GPRS模块，实时远程传输数据，不受距离限制（选配） 接收设备：用户电脑、控制报警器、PLC、DCS、等 报警方式：现场声光报警、外置报警器、远程控制器报警、电脑数据采集软件报警等 报警设置：标准配置两级报警，可选三级报警；可设置报警方式：常规高低报警、区间控制报警 电器接口：3/4″NPT内螺纹、1/2″NPT内螺纹，同时支持2种电器连接方式 防爆标志：ExdII CT6（隔爆型）壳体材料：压铸铝+喷砂氧化/氟碳漆，防爆防腐蚀 防护等级：IP66 工作温度：-30 ～60℃工作电源：24VDC（12～30VDC）工作湿度：≤95%RH，无冷凝 尺寸重量：183×143×107mm(L×W×H）1.5Kg(仪 器净重) 工作压力：0 ～100Kpa 标准配件：说明书、合格证质保期：一年 应用场所 石油石化、化工厂、冶炼厂、钢铁厂、煤炭厂、热电厂、医药科研、制药生产车间、烟草公司、环境监测、

光谱干涉图的傅立叶变换相位分析理论

3.1 干涉条纹图的傅立叶变换相位分析理论 在各种光学测量中，，条纹图形的数学表达式可以写成下面的形式： ()()()()[]y x x f y x b y x a y x g ,2cos ,,,0φπ++= (3.1) 上式中()y x ,φ是我们想要得到的相位信号，而()y x a ,和()y x b ,的振幅量是不需要的；在大多数情况下，()y x a ,、()y x b ,和()y x ,φ相对于空间载频0f 是慢变量。例如，当00=f 时， ()()()()[]y x y x b y x a y x g ,cos ,,,0φ+= (3.2) 上式中()y x g ,0表示一幅干涉图。 为了把（3.1）式表示的图形由图像传输仪器传送到计算机便于处理，重写（3.1）式，于是可以写成下面的形式： ()()()()()()x if y x c x if y x c y x a y x g 0*02exp ,2exp ,,,ππ?++= (3.3) 上式中，()y x c ,*是[]y x c ,的复共轭函数，()y x c ,表示如下： ()()()[]y x i y x b y x c ,exp ,2 1,φ= (3.4) 对（3.3）式进行快速傅立叶变换算法（Fast Fourier Transform: FFT ），得到以下结果： ()()y f f C y f f C y f A y f G ,),(),(,0*0?+?+= (3.5) 上式中()y f G ,、()y f A ,、()y f f C ,0?和()y f f C ,0*?表示（3.3）中对应的各个函数的傅立叶谱，f 表示在x 方向上的空间频率。方程（3.5）中各式对应于的表示在图3.2（A ）上，()y f A ,、()y f f C ,0?和()y f f C ,0*?在空间频域由0f 分隔开。

在线式可燃甲烷CH4气体检测仪,甲烷气体报警器,甲烷泄漏探测器,甲烷传感器,甲烷浓度监测仪

甲烷检测仪 SGA-500B-CH4 一、产品简介 SGA-500B-CH4甲烷检测仪又叫瓦斯泄漏报警器、可燃气体检测仪。天然气体泄漏探测器、沼气变送器。是深国安电子运用十多年技术经验，独立研发设计的一款固定式、液晶显示型甲烷气体检测仪。信号默认为4－20mA电流输出。产品运用当前最先进的微电子处理技术，搭配国外原装进口气体传感器，可快速、准确地检测目标气体。产品为气体检测行业的最高三防设计：防高浓度过载（带自我保护功能）、防止人员误操作（内置按键+可还原出厂设置）、防雷击（三级标准）。本质安全型电路设计，配备铝合金防爆外壳，即使恶劣环境下，也能安全使用。 SGA-500B-CH4甲烷检测仪为气体扩散式。检测原理为当目标气体进入气体探头部分后，内部的传感器会第一时间发出感应。传感器根据气体浓度的高低会产生一定电量信号。该信号经过电路放大处理后，由CPU经过AD采样、温度补偿、智能计算后，输出精准的4－20mA 电流信号、RS485通讯信号、0－5V电压信号、ZIGBEE、NRF、WIFI、GPRS无线信号等。客户可通过采集这些信号，与深国安公司的SGA-800A、SGA-800B、SGA-800C气体报警控制主机、PLC、DCS、上位机等系统配套使用,进行报警、数据再处理。另外，产品内部配有2组继电器（开关量信号），可与风机、电磁阀的控制设备进行联动，最大限度地保障您的生命和财产安全。

SGA-500B-CH4甲烷检测仪还可根据客户需求，选配声光报警、红外遥控器、管道式气杯、泵吸式气杯等。 别名： 抗干扰型甲烷检测仪、防爆型甲烷变送器、隔爆型甲烷探测器、甲烷报警器、甲烷探头、CH4检测装置、CH4报警装置、CH4分析仪、CH4气体检测模块、红外线式CH4传感器、4－20MA信号输出CH4报警器、固定式带液晶显示型CH4气体检测仪、三防设计CH4检测仪 二、产品特点 ●本质安全型电路设计、安全可靠； ●大屏幕液晶显示，可24小时在线监测，实时显示气体浓度； ●国外原装进口气体传感器，反应速度快、误差率低、抗干扰能力强； ● 200多种气体，多种量程、多种信号输出可供选择； ●强大的声光报警功能，声响在85dB以上； ●客户可根据需要，自行设定报警点等功能； ●内置按键+恢复出厂设置功能，避免人员误操作； ●自带全量程温度补偿和数据修正功能，提高了产品的精度性和稳定性； ● 2组继电器（开关量信号）信号输出，方便与风机或电磁阀的控制设备联动使用； ●可通过遥控器，免开盖对检测仪进行报警点、零点调整和目标点标定； ●独特的结构设计，安装、布线简单方便，节约成本。 ●铝合金铸体防爆外壳，安全有保障； ●防爆证等级：ExdIICT6 Gb ●防爆证编号：CNEx14.1674 ●防护等级：IP65 三、产品参数

相位干涉仪测向算法及其在TMS320C6711上的实现

摘要：对实施被动无源测向定位的主要工具之一的相位干涉仪进行了较为详细和系统的研究，给出了一维相位干涉仪的基本关系式，分析了五通道相位干涉仪测向定位算法及其性能指标?熏对解相位模糊问题进行了探讨。最后，在高速浮点数字信号处理器TMS320C6711系统上实现了五通道相位干涉仪测向定位算法，达到了性能指标及实时实现。关键词：相位干涉仪测向定位相位模糊定位误差实时处理相位干涉仪测向技术广泛应用于天文、雷达、声纳等领域。将干涉仪原理用于无线电测向始于上世纪五十年代和六十年代，随着数字信号处理器的出现，通过数字信号处理器来实现高精度实时测向成为可能。本文在对一维和二维相位干涉仪进行研究的基础上给出了五通道相位干涉仪的基本关系式，分析了测向精度，并对解相位模糊问题和信道校正问题进行了探讨。采用多基线五元圆形天线阵列为模型，由天线阵列接收到的信号求解出五元天线阵列的互相关信号，并由此提取测向所需的方位信息。本文以五通道相位干涉仪硬件实现为目标，采用高速浮点数字信号处理芯片ＴＭＳ３２０Ｃ６７１１进行测向处理。１相位干涉仪测向原理１．１一维相位干涉仪测向原理图１所示为一个最简单的一维双阵元干涉仪模型。图中,间隔为ｄ(ｄ称为基线)的两根天线Ａ１和Ａ２所接收的远场辐射 φ＝（４πｄ／λ）ｃｏｓθ（１）式（１）中，λ为接收电磁波的波长。因此，只要测量出φ，就能算出辐射源的到达方向θ：θ＝ａｒｃｃｏｓ（φλ／４πｄ）（２）１．２测向误差的分析在实际系统中，两根天线Ａ１和Ａ２接收的信号为：ｘｉ（ｔ）＝ｓ（ｔ）ｅｘｐ[(－１)ｊｊ２πd/λｃｏｓθ]＋ｎｉ(ｔ),ｉ＝１,２（３）其中,ｎｉ代表对应阵元ｉ接收的噪声，两阵元的噪声统计相互独立，且与信号统计独立。两个阵元接收信号的互相关为：ｒ＝Ｅ{ｘ１(ｔ)ｘ２*(ｔ)}＝Ｐｓｅｘｐ(ｊ４πd/λｃｏｓθ)（４）式中，Ｅ代表数学期望运算，“*”代表复共轭运算，Ｐｓ代表信号功率，相关以后噪声得到抑制。由（４）式有：θ＝ａｒｃｃｏｓ[(λ/4πd)ａｒｇ(ｒ２１)＋kλ/2d（５）式中，ａｒｃｃｏｓ表示反余弦函数，ａｒｇ代表复数取幅角运算，区间为[－π，π]。ｋ为整数，且满足：－2d/λ－arg(r21)/2π≤ｋ≤2d/λ－arg(r21)/2π（６）在（６）式中，当ｄ／λ＞０．５时，ｋ的取值不唯一，θ有多个解，由此产生测向模糊。对（５）式求导，有：|Δθ|＝λ/4πd|sinθ|Δａｒｇ(ｒ２１)（７）由（７）式可以得出以下结论：ｓｉｎθ越大，即方位角与干涉仪法线方向的夹角越小，测向精度越高；反之，测向精度降低，直至测向无效。当θ＝±９０°（即信号从干涉仪法线方向入射）时，精度最高；θ＝０°或１８０°（即信号从干涉仪基线方向入射）时,接收信号互相关的幅角ａｒｇ(ｒ２１)反映不出方位角的变化，测向无效。但单基线干涉仪不能同时测量俯仰角和方位角，此时至少需要另一条独立基线的干涉仪对测得的数据联合求解。１．３二维干涉仪测向原理及去模糊处理１．３．１多基线五元圆形天线模型五通道相位干涉仪采用宽口径、多基线的五元圆形天线阵，五边形的五个阵元均匀分布在半径为Ｒ的圆上，五个阵源分别为１、２、３、４、５，如图２所示。天线阵平面与地面平行，测得的方位角θ为以天线到地面的垂足为原点，目标在地面上的方位角。测得的俯仰角φ对应于目标到原点的距离（俯仰角０°对应原点）。两个阵元接收信号之间的互相关为：ｒｉ,ｊ＋１＝Ｅ{ｘｉ(ｔ)ｘ*ｉ＋１(ｔ)}＝ＧｉＧｉ＋１Ｐｓｅｘｐ{ｊ２π(R/λ)ｓｉｎφ?[ｃｏｓ(θ＋５４°－７２°ｉ)－ｃｏｓ(θ－１８°－７２°ｉ)]}ｉ＝１～５,定义ｒ５６＝ｒ５１方位角θ和俯仰角φ的具体计算如下：Ｑｒｉ,ｉ＋１的幅角为αｉ,ｉ＋１＝ａｒｇ(ｒｉ,ｉ＋１)＋２ｋ２π＝４π(R/λ)ｃｏｓ５４°ｓｉｎφｃｏｓ(θ＋１０８°－７２°ｉ)ｒｉ＋３,ｉ＋４的幅角为αｉ＋３,ｉ＋４＝ａｒｇ(ｒｉ＋３,ｉ＋４)＋２ｋ１π＝４π(R/λ)ｃｏｓ５４°ｓｉｎφｃｏｓ(θ－１０８°－７２°ｉ)∴θ＝ａｔａｎ２[αｉ＋３,ｉ＋４－αｉ,ｉ＋１)ｃｓｃ１０８°,(αｉ＋３,ｉ＋４＋αｉ,ｉ＋１)ｓｅｃ１０８°]＋７２°ｉ（８）式中，ｉ＝１～５，令ｒ５６＝ｒ５１、ｒ６７＝ｒ１２、ｒ７８＝ｒ２３、ｒ８９＝ｒ３４；ａｔａｎ２(ｙ,ｘ)代表四象限求反正切函数；ａｒｃｓｉｎ代表反正弦函数。ｋ１、ｋ２为整数，且满足：

专业组_仪器仪表_天津大学_光干涉型甲烷检测仪

论文格式 *********************************************************** 注意：此为封面格式 *********************************************************** 2011-2012德州仪器C2000及MCU创新设计大赛 项目报告 题目：光干涉型甲烷检测仪 学校：天津大学 指导教师：张瑞峰 组别：专业组 应用类别：仪器仪表组 平台：C2000 参赛队成员名单（含每人的邮箱地址，用于建立人才库）： 苏鑫suxin_5768@https://www.360docs.net/doc/fe7050365.html, 何超hechao9988@https://www.360docs.net/doc/fe7050365.html, 谭宇华yuhua_tan24@https://www.360docs.net/doc/fe7050365.html, 视频文件观看地址（若未拍摄，请注明）： https://www.360docs.net/doc/fe7050365.html,/v_show/id_XMzU2OTcwOTQ4.html https://www.360docs.net/doc/fe7050365.html,/v_show/id_XMzU2OTczMjU2.html 邮寄地址和收件人联系方式（快递发送，请不要使用邮政信箱地址）

题目：光干涉型甲烷检测仪 摘要（中英文） 本文设计了一个光干涉型甲烷检测仪，使甲烷的检测变成数字化处理。该系统由三部分组成，包括光路系统获取条纹信息，COMS摄像采集干涉条纹以及 C2000 DSP核心开发板进行数据处理。核心开发板计算出的甲烷浓度值通过串口通信传输到PC端，以曲线方式显示在由Borland C++编写的窗口程序中。同时，当甲烷浓度值超过一定范围时，核心开发板会进行报警提示。 This paper design a methane detector of light interference, which is implemented by digital process. This system is made up of three parts, including light path system, CMOS image acquisition system and C2000 DSP core development board. Interference fringe is acquired by light path system and then sampled by image acquisition system. The main program computes in core development board. The methane value attained from C2000 board is sent to Personal Computer through serial communication. It is available to show methane curve in window program, which is written in Borland C++. At the same time, the core development board will alarm when methane value exceeds a certain range. 1.引言 我国是世界煤炭生产和消费大国，煤炭在今后相当长的时期内仍将是主要能源。近年来，重大、特大瓦斯事故在煤矿生产事故中所占比例越来越高[1]。避免瓦斯爆炸事故的一个重要措施就是要做好瓦斯的检测工作，掌握煤矿瓦斯的变化情况，一旦出现异常，及时采取相应措施，保障煤矿的安全生产。瓦斯的主要成分是甲烷，二氧化碳，一氧化碳等。瓦斯是一种无色、无味、无臭的气体，与空气混合在一起后，既看不到，摸不着，也闻不出来。瓦斯在空气中浓度增大时，能使空气中的氧气含量相对降低，而使人窒息。我国煤矿安全事故中，瓦斯爆炸造成的伤亡占所有重大事故伤亡人数的50%以上。由于煤矿瓦斯的主要成分为甲烷，因此对煤矿瓦斯的检测可以转化为对甲烷的检测，国内外对甲烷检测的研究非常重视，实时检测甲烷气体浓度对于保障生产安全的意义重大。 甲烷检测主要是检测甲烷在空气中的体积浓度，以防止甲烷爆炸事故的发生。便携式甲烷检测报警仪是各国应用最早最普遍的一种甲烷浓度检测仪表，可随时检测作业场所的甲烷浓度。当前应用的便携式甲烷检测仪，按检测原理分为热导型甲烷检测仪、热催化型甲烷检测报警仪、气敏半导体式甲烷检测仪、光学

便携式甲烷检测仪使用管理规定(标准版)

便携式甲烷检测仪使用管理规 定(标准版) Safety management is an important part of enterprise production management. The object is the state management and control of all people, objects and environments in production. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0432

便携式甲烷检测仪使用管理规定(标准版) 为搞好矿井安全生产，强化“一通三防”管理，保证便携仪的正常使用，根据《煤矿安全规程》要求，制定便携式甲烷检测仪（以下简称便携仪）使用管理规定如下： 一、使用管理要求： 1、使用人员：矿长、矿技术负责人、爆破工、采掘区队长、采煤机司机、通风区队长、工程技术人员、班长、流动电钳工、安全监测工下井时必须携带便携仪。 2、携带人员必须经过专门培训，考试合格后，方可使用便携仪。 3、每一入井便携仪必须保证仪器完好、电量充足、数据准确。 4、便携仪必须正确使用，严禁不开机入井和入井后不使用。 5、携带人员必须爱护便携仪，严禁在井下敲打、撞击、拆开仪

器，避免硬物碰撞造成损坏和乱扔乱放、保证仪器表面清洁。 6、便携仪的吊挂必须严格按照相关标准进行。 7、便携仪升井后要及时交回充电。 8、便携仪要定期进行校验、做好发放记录及台帐。 二、考核： 1、不按规定携带便携仪入井者，每次考核50元。 2、不按规定位置悬挂使用，每次考核50元。 3、丢失或人为损坏，每台次考核责任人800元。 4、井下随意拆卸便携仪的考核责任人500元。 5、当班升井的便携仪没有交回充电，考核责任人50元。 6、凡出现发出入井仪器不完好的，对发放人员考核50元。 7、便携仪维修人员，要对报警仪定期检查校验，否则考核50元。 8、便携仪维修及管理人员应管理好全矿仪器的资料管理工作，否则每发现一处不合格考核责任人50元。 三、考核部门：

光干涉式甲烷测定器说明书

CJG100光干涉式甲烷测定器使用说明书 1概述 1.1产品特点 CJG100光干涉式甲烷测定器应用了光波的干涉原理，测定迅速、准确。具有使用方便、维修简单、体积小、重量轻、经济、耐用等特点。 1.2主要用途及适用范围 用于测定矿山、工厂等场所的甲烷的浓度。 1.3产品型号 C J G 100 ――测定范围(0～100％CH4) 光干涉 甲烷 测定器 1.4使用环境条件 1.4.1温度：（-20~+40）℃ 1.4.2湿度：＜96%（25℃时） 1.4.3工作压力：（80~110）kPa 2总体结构及其工作原理 2.1总体结构

图1仪器的结构 1照明装置组，2聚光镜组，3平面镜组，4折光棱镜组，5反射棱镜组，6物镜组， 7测微组，8目镜组，9吸收管组10气室组，11按钮组 2.2工作原理 仪器内部的光学系统如图2所示。 图2光学系统图 由光源1发出的光经过聚光镜2后到达平面镜3，并在0点分为两部分；一部分反射，一部分折射。第1部分光束穿过气室5的空气室，折光棱镜6将其折回穿过另侧的气样室后又回到平面镜3，折射入平面镜后在其后表面（镀反射膜）反射，于0点穿出平面镜向反射棱镜7前进，经偏折后进入望远镜8：第2部分光束折射入平面镜后在其后表面反射，然后穿过气室中央气样室回到平面镜，于0｀点反射后于第1部分光束会合，一同进入望远镜，两光束的物镜的焦平面上产生白光特有的干涉现象；干涉花样中央为白纹，两旁为彩纹，眼睛通过目镜进行观测。 2.3 仪器构造 仪器构造如图1所示，现将其主要部分分述如下； 2.3.1电源，照明装置组；是仪器产生干涉条纹的光，电源部分。电源采用1号电池一节，额定电压1.5伏。光源灯泡为特殊制作，其额定电压为1.35伏，电流为0.3安培，发光亮度为1.8Lm。 2.3.2聚光镜组；聚光镜和镜座用虫胶胶牢，该镜用以会集由光源发出的光，以增强其亮度。 2.3.3平面镜组；是产生光的干涉的重要部件。光线经过此板后分裂为二。由于镜座的作用，该镜向后倾斜约55＂，以得到所需的干涉条纹宽度（一条条纹到另一条条纹间的距离）。通过聚光镜的光线以45°交角射向平面镜。 2.3.4折光棱镜组；也是产生光的干涉的重要条件，将光线经两次90°反射后折回到平面镜。固定方法与平面镜相同，改变后要导致干涉条纹的倾斜或宽度改变。 2.3.5反射棱镜组；将光线作90°转向，并且当转动粗动螺杆作上下调节时能移动干涉条纹。棱镜用压板紧固在底座下。底座通过弹簧片与仪器本体连接。当棱镜变位时，会使干涉条纹不明或消失。在携带或使用过程中为了防止粗动螺杆的变位而引起条纹的移动，应用护盖盖上。 2.3.6物镜组；将物镜镜片分清凹凸面后和镜座用虫胶胶牢。其上的光屏用以改善干涉条纹的清晰度。

红外甲烷气体检测仪

地址：深圳市龙华新区大浪下岭排新工业区14栋4楼官 网：https://www.360docs.net/doc/fe7050365.html, 红外甲烷气体检测仪

地址：深圳市龙华新区大浪下岭排新工业区14栋4楼官网：https://www.360docs.net/doc/fe7050365.html, 红外甲烷气体检测仪产品描述： 在线式红外甲烷气体检测仪,适用于各种环境中的红外一氧化碳气体体浓度和泄露实时准确检测，采用进口红外传感器和微控制器技术.响应速度快，测量精度高，稳定性和重复性好等优点.防爆接线方式适用于各种危险场所,红外甲烷气体检测仪并兼容各种控制报警器,PLC,DCS 等控制系统,可以同时实现现场报警预警,4-20mA 标准信号输出,继电器开关量输出;完美显示各项技术指标和气体浓度值;同时具有多种极强的电路保护功能,有效防止各种人为因素,不可控因素导致的仪器损坏; 红外甲烷气体检测仪产品特性： ★进口红外传感器具有良好的抗干扰性能，使用寿命长达3年; ★采用先进微处理器技术，响应速度快,测量精度高，稳定性和重复性好; ★检测现场具有现场声光报警功能，气体浓度超标即时报警，是危险现场作业的安全保障;★现场带背光大屏幕LCD 显示，直观显示气体浓度/类型/单位/工作状态等; ★独立气室，传感器更换便捷,更换无须现场标定，传感器关键参数自动识别; ★全量程范围温度数字自动跟踪补偿，保证测量准确性; ★半导体纳米工艺超低功耗32位微处量器; ★全软件自动校准,传感器多达6级目标点校准功能,保证测量准确性和线性及数据恢复功能;★具备过压保护,防雷保护,短路保护,反接保护,防静电干扰,防磁场干扰等功能; ★并且具有自动恢复功能,防止发生外部原因,人为原因,自然灾害等造成仪器损坏; ★全中文/英文操作菜单,简单实用,带温度补偿功能; ★ppm,ppm,mg/m3三种浓度单位可自由切换; ★防高浓度气体冲击的自动保护功能; 红外甲烷气体检测仪技术资料： 显示方式：3.5寸液晶显示 温湿度：选配件，温度检测范围：-40～60℃，湿度检测范围：0-100%RH 检测方式：扩散式、流通式、泵吸式可选安装方式：壁挂式、管道式 检测精度：≤±1%线性误差：≤±1% 响应时间：≤3秒（T90）零点漂移：≤±1%（F.S/年） 信号输出：①4-20mA 信号：标准的16位精度4-20mA 输出芯片，传输距离1Km ②RS485信号：采用标准MODBUS RTU 协议，传输距离2Km ③电压信号：0-5V 、0-10V 输出，可自行设置 ④脉冲信号：又称频率信号，频率范围可调（选配） ⑤开关量信号：标配2组继电器，可选第三组继电器，继电器无源触点 防爆标志：ExdII CT6（隔爆型）壳体材料：压铸铝+喷砂氧化/氟碳漆，防爆防腐蚀防护等级：P66工作温度：-30～60℃ 工作电源：24VDC （12～30VDC ）工作湿度：≤95%RH ，无冷凝 尺寸重量：183×143×107mm(L ×W ×H ）1.5Kg(仪器净重)工作压力：0～100Kpa 标准配件：说明书、合格证质保期：3年