相位检测仪

使用Moku锁相放大器和相位表进行开环和闭环相位检测的选择指南高精确度及高灵敏度相位检测在众多测试测量场景都至关重要。例如，测量电流和电压之间的相移可以显示设备或元件的复阻抗。可以通过光学干涉仪的控制臂和测量臂之间的相移来测量极小的位移。Liquid Instruments的Moku设备可以提供两种检测射频信号相位的仪器：锁相放大器和数字相位测量仪。在本应用说明中，我们将介绍这两个仪器的工作原理，并为不同的应用场景提供仪器选择指南。介绍锁相放大器和相位表（数字相位测量仪）是两种常用于从振荡信号中获取相位信息的仪器。锁相放大器可以被视为开环相位检测器。相位是由本地振荡器、混频器和低通滤波器直接计算出来的。相比而言，相位表则采用数字锁相环（PLL）作为其相位检测器，使用一个反馈信号来实时调节本地振荡器的频率。这可以被视为一种闭环相位检测方法。在我们介绍这两种仪器之前，我们先来总结一下Moku:Pro锁相放大器和相位表（用于相位检测）的区别。请注意，本表中的参数规格是基于Moku:Pro的。工作原理锁相放大器原理如图1所示，锁相放大器有三个关键组成部分：一个本地振荡器、一个混频器和一个低通滤波器。图1: 锁相放大器的简化原理图输入信号Vin和本地振荡器VLO可以用正弦和余弦函数来描述。A1和A2代表振荡器的振幅。ωin和ωLO代表输入和本地振荡器的频率。∆ϕ 表示输入信号和本地振荡器之间的相位角差。混频器的输出Vmixer是输入和本地振荡器的产生的。应用三角函数示意假设 ωLO ≅ ωin= ω, Vmixer可写为低通滤波器过滤掉了高频率分量sin(2×2ωt+∆j)。假设输入信号和本地振荡器的振幅是固定的，输出信号Vout可以表示为在此有几个需要注意的地方：单相锁相放大器的输出与sin(∆ϕ)成正比，而不是与成正比。这大大限制了相位检测的线性动态范围，因为正弦函数是一个周期性的函数，它只在一个非常小的范围内提供（近乎）线性响应。另外，任何振幅的波动都可能引起一些系统误差。Liquid Instruments的Moku锁相放大器提供了双相解调的选项，可有效地区分了来自振幅和相位对输出的影响（可以通过此链接更深入了解双相位解调）但线性动态范围仍然限制在2π以内。另一方面，锁相放大器的数字信号处理（DSP）比相位表简单得多。这使锁相放大器能够以更高的速率处理数据，从而提供更宽的解调带宽。用户也可从外部设备输入一个本地振荡器作为参考，以直接测量两个振荡器之间的相对相位差。锁相放大器的开环特性确保仪器能够提供有效即时的响应，不容易受信号突变或损失造成的影响。因此，用户可使用锁相放大器测量接近或处于输入本底噪声的信号。相位表/PLL 原理相位表的核心相位检测单元是一个锁相环（PLL）。相位表的基本测量原理是将一个内部振荡器锁定在输入信号上，然后从内部振荡器的已知相位推断出输入信号的相位。图2显示了PLL的运作原理。锁相环的运作原理与锁相放大器非常相似，但有两个重要的区别：1）本地振荡器被一个压控振荡器（VCO）所取代；2）低通滤波器的输出反馈形成一个闭环。 图2: 锁相环的简化原理图VCO的输出 VVCO可以表述为 ωset是VCO的设定/中心频率。K是VCO的灵敏度 VCO, VVCOinput 是VCO的输入。AVCO是VCO的振幅。K和AVCO在正常工作时都保持不变。在不深入了解闭环控制理论的情况下，这种配置试图保持输入信号Vin和VCO之间的瞬时频率差为零。因此：由于ωset和K都是基于已知的仪器设置，输入的频率可以根据VVCOinput来计算。同时，ωset在时间t的累积相位可以表示为输入信号的累积相位可以用来近似表示。这里我们把K∙Vvcoinput项定义为ωdiff。因此，输入信号和参考信号（振荡器在设定的频率下）之间的累积相位差可以通过测算环路的频率差/误差信号积分获取。这种方法为相位检测提供了一个原生的相位解包支持，使输出与相位差呈线性关系。输入信号的瞬时频率也通过进行测量。此外，相位表有一个内置的二级振荡器来计算输入信号的振幅，类似于一个双相锁相放大器。除了来自环外积分器的相位，相位表的输出可以被设置为直接从数控振荡器（NCO；它可以被认为是数字的VCO）生成输入信号的正弦锁相副本，具有任意的振幅和可调相位。另一方面，输入和NCO之间的稳定锁定是PLL正常运行所必须的，不连续的输入可能会导致测量中断。由于这个原因，PLL在非常低的频率上保持稳定的锁定更具挑战性，相位表对比于锁相放大器在低载波频率边界更受限制，因此不建议用于测量接近输入本底噪声的信号。应用中考量因素和演示在本节中，我们将通过演示讨论在对Moku锁相放大器和相位表之间进行选择时的一些实际注意事项。在这个演示中，通过多仪器模式（MIM）（点此详细了解MIM）同时开启波形发生器、锁相放大器、相位表和示波器功能。一个10MHz的相位调制信号以单相和双相模式输入Moku:Pro的锁相放大器和相位表。相位检测的输出通过示波器进行记录。

一、采购人：山东省特种设备检验研究院 地址：山东省济南市高新区天辰大街939号 联系方式： 0531-81903690 　　二、采购代理机构：山东英大招投标有限公司地址：济南市马鞍山路2-1号山东大厦 联系方式：0531-85198189、0531-85198109 　　三、政府采购计划编号：406012201200084,406012201200083,406012201200082,406012201200081,406012201200080,406012201200079,406012201200078,406012201200077,406012201200061,406012201200048,406012201200047,406012201200046,406012201200045,406012201200038,406012201200037,406012201200036 　　四、项目名称：山东省特种设备检验研究院(各分院)实验室仪器、设备采购 项目编号：SDYD2012-234-2 　　五、采购内容及分包情况： 　　采购内容(包括采购货物和服务的名称、用途、数量)： 　　本项目为山东省特种设备检验研究院(各分院)实验室仪器、设备采购，共分16 个包，分包情况详见附件，详细技术要求详见招标文件。 　　分包情况： 　　1包：日照分院 序号 名称 单位 数量 技术参数 1 交、直流磁轭探伤仪 台/套 1 详见招标文件 2 便携式里氏硬度计 台/套 1 3 挠度（回弹量）制动下滑量检测仪 台 1 4 限速器试验台 台 1 5 手持式光谱仪(可采进口) 台 1 6 数字超声波探伤仪 台 2 7 观片灯 台 2 8 宽频电流表 只 2 9 安全阀现场校验仪（电动） 台/套 1 10 起重机钢丝绳探伤仪 台/套 1 11 超声波试块 块 2 12 超声波试块 块 2 13 双通道TOFD探伤仪(可采进口) 台 1 14 线路板雕刻机 台/套 1 15 双通道彩色数字示波器 台/套 1 16 单片机编程器烧录器 台/套 1 17 残炭测定仪 台/套 1 18 运动粘度测定仪 台/套 1 19 闭口闪点测定仪 台/套 1 20 自动电位滴定仪 台/套 1 21 全自动微量水分测定仪（卡氏） 台/套 1 22 石油密度测定仪 台/套 1 23 烟气分析仪(可采进口) 台/套 1 24 温度采集系统 台/套 1 25 铂电阻温度计(可采进口) 台/套 2 26 高温热电偶 台/套 1 27 数字温湿度计(进口) 台/套 1 28 数字压力计 台/套 2 29 大气压力表 台/套 1 30 超声波流量计(可采进口) 台/套 2 31 涡轮流量计 台/套 1 32 电磁流量计 台/套 1 33 飞灰取样器 台/套 2 34 手电筒式UV-LED紫外线探伤灯(可采进口) 台 1 35 便携式荧光磁粉探伤仪(可采进口) 台 1 36 激光测距仪 台 1 37 超声波测厚仪 台 5 　　2包：日照分院 序号 名称 单位 数量 技术参数 1 步进数控车床 台/套 1 详见招标文件 2 普通型冲床 台/套 1 3 卧式燃煤锅炉模拟机 台/套 1 4 立式燃油（气）锅炉模拟机 台/套 1 5 桥门式起重机实训模拟机系统 台/套 1 6 平衡重式叉车 辆 1 7 电梯模型 台/套 1 8 牛头刨床 台/套 1 9 数显万能试验机 台/套 1 10 摆垂式冲击试验机 台/套 1 11 冲击试样缺口手拉床 台/套 1 　　3包：烟台分院 序号 设备名称 数量 (台/套) 技术参数 1 数字声发射检测系统 1 详见招标文件 　　4包：烟台分院 序号 设备名称 数量 (台/套) 技术参数 1 声级计 1 详见招标文件 2 照度计 1 3 电梯限速器现场测试仪 1 4 红外测温仪 1 5 单滑板侧滑仪 1 6 静电电阻测量仪 1 7 防腐层绝缘电阻测量仪 1 8 电火花检测仪 1 9 土壤电阻率测试仪 1 10 硫酸铜参比电极 1 11 杂散电流检测仪 1 12 熔化极气体保护焊机（全数字焊机） 1 13 直流氩弧焊机(全数字焊机) 1 14 激光测距仪 2 15 机电类工具箱 1 16 承压类工具箱 1 17 酸值全自动测定仪 1 18 密度测定仪 1 19 闭口闪点全自动测定仪 1 20 全自动微量水分测定仪 1 21 微量残炭测定器 1 22 全自动馏程测定器 1 23 便携式微量溶解氧分析仪 1 24 便携式pH计 1 25 药品冷藏箱 1 26 红外测油仪 1 　　5包：威海分院 序号 名称 单位 数量 技术参数 1 多成份烟气分析仪（可采进口） 台 1 详见招标文件 2 温度采集系统（可采进口） 套 1 3 铂电阻温度计（可采进口） 台 1 4 高温热电偶 台 1 5 红外测温仪（可采进口） 台 1 6 表面温度计（可采进口） 台 1 7 温湿度仪（可采进口） 台 1 8 数字压力计（可采进口） 台 19 大气压力表（可采进口） 台 1 10 超声波流量计（可采进口） 台 1 11 涡轮流量计 台 1 12 电磁流量计 台 1 13 热流计（可采进口） 台 1 14 钠度计 台 1 15 电导率仪（可采进口） 台 1 　　6包：威海分院 序号 名称 单位 数量 技术参数 1 土壤电阻率测试仪 台 1 详见招标文件 2 地下管线探测定位仪 台 1 3 防腐层绝缘电阻测量仪 台 1 4 相位计 台 1 5 电能质量分析仪 （可采进口） 台 1 6 硫酸铜参比电极 台 10 7 罐车液面计校验装置 台 1 8 埋地管道泄漏检测仪 台 1 9 数字超声波探伤仪 台 1 10便携式氨气（有毒）检测仪 台 1 11 杂散电流检测仪 台 1 12 电火花检漏仪 台 1 13 直流电压梯度检测系统（含密间隔管地电位检测仪）（可采进口） 套 1 　　7包：威海分院 序号 名称 单位 数量 技术参数 1 桥式起重机虚拟操作系统 套 1 详见招标文件 2 DZL4-1.25-AII型燃煤锅炉模拟机 台 1 3 WNY4-1.25-Y燃油锅炉模拟机 台 1 4 叉车 台 1 　　8包：德州分院 序号 名称 单位 数量 技术参数 1 激光测拱仪 台　 2 详见招标文件 2 起重机下滑量挠度测试仪 台　 2 3 钳形接地电阻测试仪 台　 1 4 绝缘电阻测试仪（可采进口） 台　 1 5 机电类检测工具箱 套　 4 6 便携式限速器校验仪 台　 2 7 平衡吊 台　 1 8 气瓶吊（夹）具 台　 1 9 气动扭矩扳手 台　 1 10 电动扭矩扳手 台　 1 11 安全阀校验台信息化改造 套　 1 12 酸度计 台　 1 13 可见分光光度计 台　 1 14 紫外可见分光光度计 台　 1 15 高纯水发生仪 台　 1 16电子天平 台　 1 17 自动滴定仪 台　 1 18 测厚仪(可采进口) 台　 5 19 交、直流磁轭探伤仪 台　 1 20 磁轭探伤仪(可采进口) 台　 1 　　9包：泰安分院 序号 设备名称 数量（台/套） 技术参数 1 测厚仪（可采进口） 4 详见招标文件 2 接触式转速表（可采进口） 6 3 便携式测距仪（可采进口） 6 4 便携式里氏硬度计 2 5 周向X射线探伤机 2 6 黑光灯 1 7 数字式接地电阻测试仪（可采进口） 3 8 数字式绝缘电阻测试仪（可采进口） 3 　　10包：泰安分院 序号 设备名称 数量（台/套） 技术参数 1 便携式飞灰取样器 1 详见招标文件 2 温度采集系统（可采进口） 1 3 铂电阻温度计 2 4 高温热电偶温度仪（可采进口） 1 5 表面温度计（可采进口） 1 6 数字压力计 2 7 压力表 2 8 超声波流量计（可采进口） 2 9 涡轮流量计 1 10 电磁流量计（可采进口） 1 11 钠度计（可采进口） 1 12 数显电能表 1 　　11包：泰安分院 序号 设备名称 数量（台/套） 技术参数 1 WNS4-1.25-Y型卧式内燃燃油锅炉培训机 1 详见招标文件 2 YG-130/3.82-M7循环流化床锅炉模型 1 3 DZL4-1.3-AⅡ快装锅炉模型 1 4 工业锅炉常用解剖件 1 　　12包：泰安分院 序号 设备名称 数量（台/套） 技术参数 1 天然气瓶检验线 1 详见招标文件 2 便携式可燃气体浓度检测仪 1 3 热电偶真空计 2 4静电电阻测试仪（可采进口） 1 　　13包：泰安分院 序号 设备名称 数量（台/套） 技术参数 1 蒸汽锅炉 1 详见招标文件 　　14包：泰安分院 序号 设备名称 数量（台/套） 技术参数 1 原子吸收光谱仪 1 详见招标文件 2 电位滴定仪（可采进口） 1 3 水分仪（可采进口） 1 4 密度计（可采进口） 1 5 蒸馏仪 1 6 便携式水质油份浓度快速分析仪 1 7 立式金相试样切割机 1 　　15包：泰安分院 序号 设备名称 数量（台/套） 技术参数 1 直流电压梯度检测系统DCVG（可采进口） 1 详见招标文件 2密间隔管地电位检测仪 （可采进口） 1 3 防腐层绝缘电阻测量仪 1 4 管道杂散电流检测仪 1 5 埋地管道泄漏检测仪 1 6 埋地钢质管道防腐层检测系统（可采进口） 1 7 电火花检漏仪 1 8 地下管线探测定位仪（可采进口） 1 9 涂层测厚仪（可采进口） 1 10 土壤电阻率测试仪 1 11 静电阻测量仪 1 12 硫酸铜参比电极 10 　　16包：泰安分院 序号 设备名称 数量（台/套） 技术参数 1 便携式超声波相控阵/TOFD自动成像检测系统.（可采进口） 1 详见招标文件 　　六、获取招标文件地点：山东省济南市马鞍山路2-1号山东大厦四层8406室。 时间：2012年9月26日开始至2012年10月16日止，上午8:30到下午17:30(北京时间，节假日除外)。 方式：购买招标文件时请携带营业执照副本原件(或复印件加盖公章)，若要以邮寄方式获取招标文件，请加邮寄费50元，连同招标文件费用汇至我方(开户单位：山东英大招投标有限公司，开户银行：中国银行济南趵突泉支行，帐号：242913021560)。招标文件售出不退。 售价：200元/包 　　七、投标截止日期：2012 年10月18日上午9：00-9：30(北京时间) 　　八、开标日期：2012年10月18日上午9：30(北京时间) 开标地点：省级政府采购招标大厅开标会议室(五)、地址：济南高新技术产业开发区伯乐路316号(省级机关政府采购中心办公楼)。 　　九、本项目联系人：邓惠真、常威、高玉明 联系电话：0531-85198189、0531-85198109、传真：0531-85198109 　　十、其他：届时请参与投标的供应商代表出席开标仪式，逾期递交或不符合规定的投标文件恕不接受。

食品安全问题与我们的身体健康息息相关，食品安全检测仪是目前检测食品安全的主要仪器。现在随着科技的进步，市面上的食品安全检测仪都能适应多种情况，不论是工作环境还是食物材料，都能够准确分析出是否符合安全和卫生标准。 食品安全检测仪原理是什么呢？我们每天食用的水果蔬菜中可能含有农残含量超标，食用的肉类食品中可能是注入了瘦肉精、水分，我们食用的色香味俱全的食品中可能加入了漂白剂、色素、各种添加剂。这些不健康的人为添加因素将会严重侵害着我们人类自身。食品安全检测仪可以快速检测食品中品中有农药残留、有毒有害物质、添加剂、非法添加剂、水质安全、重金属残留、等多种含量。 具体常见项目有：食品色素（柠檬黄、日落黄、胭脂红、苋菜红、诱红、亮蓝、赤藓红）、病害肉（组胺检测、挥发性盐基氮含量、肉类细菌毒素）、重金属（铅、汞、铬、 砷、镉）、蛋白质、粗蛋白、茶多酚、甜蜜素、安赛蜜、吊白块、淀粉含量、二氧化硫、二氧化氯、过氧化氢（双氧水）、过氧化值、食用油酸价、食品甲醛、酱油氨基酸态氮、酱油中食盐、酱油中铁强化剂、酱油总酸、食醋总酸、食盐碘、蜂蜜水分、蜂蜜酸度、蜂蜜中果糖葡萄糖、羟甲基糠醛、饴糖、蔗糖、硼砂、亚硝酸盐、亚硫酸盐、亚铁*化钾、硝酸盐、工业火碱（氢氧化钠）、过氧化苯甲酰、面粉中溴酸钾、面中铝、明矾、苯甲酸钠、焦磷酸二氢钠、硫氰酸钠、山梨酸含量、山梨酸钾、苯甲酸钠、木耳硫酸镁、粮食新鲜度、味精谷氨酸钠含量、味精硫化钠、葡萄酒中铁含量、真假葡萄酒、糖精钠、芝麻油纯度、甲醇含量、乙醇、碱性橙II、脂肪含量、猪油中丙二醛含量、三*胺、苏*红、罗丹明B等。 食品安全检测仪是根据待检测样品中相关指标成分与显色剂能够发生特异性反应，生成不同颜色深度的产物，这些产物对不同波长可见光会产生选择性吸收，颜色的深浅即吸光度的高低与样品中该指标成分的浓度成相关性，其规律呈现符合朗伯—比尔定律。即被检食品样品中的相关指标成分与显色剂在一定的条件下发生特异性反应，可生成不同颜色深度的产物，这些产物对不同波长可见光会产生有选择性吸收，颜色的深浅即吸光度的高低与样品中该指标成分的浓度成相关性，并在适当的浓度范围内服从朗伯—比尔定律。因此检测的吸光度值经仪器内置的标准曲线软件自动计算可得出样品中该指标成分的准确浓度及是否超标的结果。 深圳市芬析仪器制造有限公司生产的食品安全检测仪快速检测食品，可以让不合格的产品直接规避掉，让消费者购买到的食品都是安全健康可食用的产品，目前仪器已经广泛应用于食品安全检测部门、卫生防疫、环境保护、蔬菜生产基地、超市等部门，能够快速有效的保证食品安全。