[实用新型]一种基于压频转换相敏检波器的红外测油仪

说明书

本实用新型提供了一种基于压频转换相敏检波器的红外测油仪。包括光源，斩光器，单色仪，比色池，传感器，其中，斩光器、单色仪、比色池、传感器依次位于光源的出射路径上；还包括MCU，VFC，LCM，驱动器，其中，光源、斩光器、单色仪各自设置在驱动器上，MCU分别与各驱动器通信连接，MCU与LCM通信连接，传感器经由VFC与MCU通信连接，斩光器与MCU通信连接。本实用新型首先开发了一种介于模拟与数字之间的新技术：基于压频转换的相敏检波技术；在此基础上，通过对系统构造的改进，将其应用于红外测油仪。本实用新型具有简单、易实现、成本低等优势，同时提高了测量精度，使红处测油仪的性能得到全面改善。

技术领域

本实用新型涉及检测仪器技术领域，具体涉及一种基于压频转换相敏检波器的红外测油仪。

背景技术

红外测油仪是用于测量水中含油量的仪器，其原理是测量样品在三个特定波长光的吸光度，实质就是测量光的强度。测油仪的主要指标主要取决于这三个波长光强度的测量精度。然而这个信号较弱，信噪比较低，一般测量方法较难保证精度。但是其信号的频率和相位是已知的，所以正适合用相敏检波技术进行测量。

相敏检波有许多实现的方法，有模拟技术的，它是用模拟乘法器和模拟低通滤波器或模拟积分器实现；还有数字技术的，它是将模拟信号数字化后用数字处理实现。其中，模拟相敏检波技术的原理如图1所示；被检信号和相移后的参考信号相乘后再积分即可得到被测信号的幅度值(低通滤波器就是一种非理想积分器)。这种方法中的相移器和乘法器，实现和生产调整都较为困难。

数字相敏检波技术的原理如图2所示；被检信号和参考信号同时被连续快速地转换为数字信号，送给数字信号处理器；处理器先将数字参考信号进行数字相移(延迟)，然后和被测信号的数字信号相乘现累加，取算术平均值即得到检测——被测信号的幅度值；由于该方法需要较高的模数转换精度和速度，因此成本较高且数值量化误差和时间离散误差会影响精度。

总体来看，目前常规方法相对复杂、实现难度大，成本高。如模拟乘法器和相移器、截止频率可调的低通滤波器都很难。高速高精度模数转换器成本高。

发明内容

本实用新型旨在针对现有技术的技术缺陷，提供一种基于压频转换相敏检波器的红外测油仪，以解决常规相敏检波方法复杂、实现难度大，成本高等技术问题。

为实现以上技术目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种基于压频转换相敏检波器的红外测油仪，包括光源，斩光器，单色仪，比色池，传感器，其中，斩光器、单色仪、比色池、传感器依次位于光源的出射路径上；还包括MCU，VFC，LCM，驱动器，其中，光源、斩光器、单色仪各自设置在驱动器上，MCU分别与各驱动器通信连接，MCU与LCM通信连接，传感器经由VFC与MCU通信连接，斩光器与MCU通信连接。

作为优选，所述光源为碘钨灯。

作为优选，斩光器的驱动器为步进电机；单色仪的驱动器为步进电机。

作为优选，还包括键盘，蜂鸣器，打印机，所述键盘、蜂鸣器、打印机分别与MCU通信连接。

作为优选，所述通信连接是通过数据线连接或无线通信连接。

本实用新型提供了一种基于压频转换相敏检波器的红外测油仪。该技术方案首先开发了一种介于模拟与数字之间的新技术：基于压频转换的相敏检波技术；在此基础上，通过对系统构造的改进，将其应用于红外测油仪。