郑传涛
- 作品数：148 被引量：517H指数：15
- 供职机构：吉林大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金吉林省科技发展计划基金国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：电子电信机械工程自动化与计算机技术理学更多>>
- 近红外激光甲烷同位素丰度传感器被引量：2
- 2021年
- 面向石油化工等领域的气体检测分析应用,本团队采用可调谐激光二极管吸收光谱技术,研制了一种近红外激光甲烷(CH_(4))同位素丰度传感器。为了提高同位素丰度的检测稳定性,采用自主开发的双比例阀压力控制模块动态控制气室压强。设定目标压强为13.332 kPa,30 min压强监测结果的均值为13.326 kPa,1σ标准差为25 Pa。为了提高同位素丰度的检测精度,采用线性回归算法替代传统的吸光度峰值比方法,并使用体积分数为5×10^(-3)的标准CH_(4)气体开展检测实验,将两种方法的检测结果进行了对比。结果表明:使用吸光度峰值比方法得到的同位素丰度(δ13CH_(4))均值为1.633%,1σ标准差为0.962%,该结果与理论值偏差较大,且稳定性较差;使用线性回归算法得到的1σ标准差为0.367%,均值为-4.652%,与自然界甲烷的同位素丰度结果一致,该算法检测结果的稳定性是吸光度峰值比方法的2.62倍。本文提出的压力控制方案和线性回归算法,为研制可实用化的同位素丰度传感器奠定了基础,在环境保护、资源勘探等领域具有潜在的应用前景。
- 张天羽刘志伟张磊张磊郑传涛王一丁
- 关键词：光谱学红外光谱压力控制
- 基于红外光谱技术的混合气体检测系统概述被引量：10
- 2014年
- 为了给从事红外混合气体检测领域的研究人员提供一定的借鉴与参考,针对红外混合气体检测系统中的光学复用结构以及检测方法进行了详细评述。目前,以量子级联激光器(QCL)、带间级联激光器(ICL)为代表的相干光源已逐渐取代热辐射红外光源、红外发光二极管(LED)等传统非相干光源,成为红外混合气体检测中的主流光源。相应地,具有超高探测度和极短响应时间的红外光探测器也逐渐超越以往的红外热探测器,占据红外探测器领域的主导地位。基于"复用思想"的光学复用结构则是红外混合气体检测系统的核心,主要包括单光源复用检测结构和多光源复用检测结构。其中,单光源复用检测结构以其体积小、集成度高等优点成为构建便携式混合气体检测系统的重要选择;而多光源复用检测结构是时分复用、频分复用、波分复用等思想的具体化,并凭借其较宽的光谱覆盖范围、较高的光谱分辨率等优势成为当前混合气体检测系统中的主导结构。应用于红外混合气体检测的检测方法主要有非分光红外(NDIR)光谱技术、波长/频率调制光谱技术、腔增强光谱技术以及光声光谱技术等。研究人员可通过对红外混合气体检测系统各组成部分充分了解后,设计出实用的红外混合气体检测系统,对工农业生产、环境监测、生命科学等诸多领域都具有重要意义。
- 党敬民付丽闫紫徽郑传涛常玉春陈晨王一丁
- 关键词：红外光源
- 聚合物脊形波导定向耦合电光开关的电极优化被引量：1
- 2009年
- 给出了一种新型聚合物脊形波导定向耦合电光开关的结构模型和设计方法。应用保角变换法和镜像法分析了对称共面双电极的电场分布。为了获得最小的模式损耗和开关电压,优化了电极厚度、电极宽度和电极间距。为了使器件实现正常的开关功能,讨论了所能允许的开关电压的波动范围。模拟计算结果如下:脊形波导的芯宽度4.0μm,芯厚度1.5μm,脊高0.5μm,耦合间距3.0μm,优化后的电极厚度0.15μm,电极宽度3.0μm,电极间距3.5μm,耦合长度3082μm,开关电压5.43 V;当开关电压在5.28到5.59 V范围内波动时,器件的插入损耗小于0.60 dB,串扰小于-30 dB。与BPM仿真结果的对比表明,该优化方法具有较高的精度。
- 郑传涛马春生闫欣王现银张大明
- 关键词：电光开关开关电压镜像法
- 基于CAN总线网络的数据融合系统实现
- 设计了一个基于CAN总线网络的数据融合系统,在硬件上该系统由多个CAN总线从网组成,各从网内部包含多个处理能力、速度和复杂度不同的从机和一个主机,所有从网主机统一由网桥处理器管理,并组成一个CAN总线主网;在软件上制定了...
- 叶玮琳宋占伟郑传涛
- 关键词：CAN总线数据融合网络通信协议数据冲突
- 文献传递
- 基于虚拟信号处理平台的差分式中红外甲烷检测系统被引量：6
- 2013年
- 利用上位机及Labview工作平台数据处理能力强的优势,实现了一种针对甲烷(CH_4)气体的双通道差分式中红外检测系统。采用IRGJ型双通道传感器(英国E2V公司,3.31μm和3.90μm)检测气体浓度变化,利用Labview和数据采集(DAQ)卡(PCI6 221)实现对探测器输出信号的采集和处理,采用二阶巴特沃斯数字滤波器滤除噪声以提高信噪比(SNR),对系统硬件和软件进行了集成。系统具有信号采集、滤波、幅值提取、浓度计算、存储及网络发布等功能。配备了不同浓度的CH_4气体样品,开展了标定实验,并测量了系统的精度、稳定性和检测下限等指标。实验结果显示,系统对CH_4气体的测量范围为0～5%,对9种气体样品的检测误差均小于6%。受传感器自身光程的限制,系统的检测下限约为60×10^(-6)。对浓度为2 000×10^(-6)(0.2%)的气体进行了长达4 h的浓度检测,除个别突变点外,检测的最大误差小于10%。由于数据处理能力强,系统功能不受资源限制并可任意扩展。
- 吕瑞红宋楠宋芳叶玮琳郑传涛王一丁
- 关键词：光电检测LABVIEW
- 温室二氧化碳浓度测控系统被引量：2
- 2019年
- 为解决设施园艺中二氧化碳(CO_2)浓度的检测与控制问题,研制了一种基于钠超离子导体(NASICON)固体电解质传感器的温室CO_2测控系统,该系统包括CO_2测量节点、无线通信网络和控制终端。采用STM32微处理器处理采集到的CO_2浓度信息,使用模糊比例-积分-微分(PID:Proportional Integration Differential)算法控制CO_2气体的释放,从而智能调节温室内CO_2气体的浓度,使其达到作物所需数值。在实验室条件下,对设计的CO_2传感器节点进行了标定和稳定性测试。对体积分数为400×10^(-6)和1 000×10^(-6)的CO_2气体样品分别进行了>8 h的长时间浓度测量,其相对波动小于2.5%。在国信集团现代农业基地温室对所研制的CO_2浓度测控系统进行实地测试的结果显示,当设定的CO_2浓度的期望值为800×10^(-6)时,调控后CO_2体积分数的波动范围约为±40×10^(-6)。现场应用试验表明,该系统具有较好的实用性,且成本低廉、集成度高,具有一定的推广价值。
- 齐海英牛新涛郑传涛
- 关键词：设施农业二氧化碳测控系统全球移动通信系统
- 脉冲型阵列量子级联激光器驱动电源被引量：2
- 2014年
- 设计并研制了一种高精度的可调节阵列量子级联（QC：Quantum Cascale）激光器驱动电源,以用于中红外多气体检测系统.该系统运用时分复用的思想,利用并联加串联的方式,同时驱动多个QC激光器.在硬件方面,以DSP F28335为主处理器,采用压控恒流源的原理,通过大功率半导体器件,实现脉冲频率（1～10 kHz,步进0.5 kHz）、占空比（0.5％ ～40％,步进0.5％）、电流幅值（0～4A,步进0.1A）连续可调的脉冲恒流源.在控制方案上,采用模拟PI（Proportion Integral）控制算法,通过两级模拟PI环节的双重反馈方式,提高了驱动电流的准确性和稳定性.同时,该系统还设计了电源滤波慢启动电路、过流保护电路、过压保护电路、静电防护电路等,防止QC激光器被瞬间大电流损坏,以确保激光器的正常工作.经实验测试,当设定脉冲电流幅值为2.0A,脉冲频率为5 kHz,脉冲宽度为2μs时,输出脉冲电流幅值稳定度优于1.7×10-3 A,脉冲宽度稳定度优于2.4 ×10 2μs,脉冲上升时间小于11.9 ns,脉冲下降时间小于9.6 ns.在同时驱动多个QC激光器长时间测试过程中,驱动电流稳定,QC激光器发光稳定,测试指标达到要求.
- 杨送华陈晨郑传涛杜巧玲王一丁
- 关键词：量子级联激光器恒流驱动
- 聚合物串联耦合双环电光开关的优化被引量：2
- 2009年
- 利用耦合模理论、电光调制理论和微环谐振理论,提出一个聚合物串联耦合双环电光开关器件模型,在1.55μm谐振波长下对该器件进行了模拟和优化.结果为:微环波导芯截面尺寸为1.6×1.6μm2,波导芯与电极间的限制层厚度为1.6μm,电极厚度为0.15μm,微环半径为15.2μm,微环与信道间的耦合间距为0.14μm,微环与微环间的耦合间距为0.6μm,输出光谱的3dB带宽约为0.06nm,开关电压约为6V左右,插入损耗约为2.2dB,串扰约为-20dB.所设计的双环电光开关较单环型电光开关不仅输出光谱更加平坦陡峭,非谐振光更弱,而且开关电压更低.
- 闫欣马春生郑传涛王现银张大明
- 关键词：光通信开关电压
- 基于1654nm分布反馈激光器的甲烷检测系统被引量：11
- 2016年
- 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术及波长调制技术,采用波长为1 654nm的分布反馈激光器,结合开放式光学探头以及高灵敏度的铟镓砷光电探测器,研制了近红外甲烷气体检测系统。自主设计研发了分布反馈激光器驱动电路,主要包括模拟PID温度控制电路与电流驱动电路。其中,温度控制电路具有较高的控制精度及稳定性,长时间工作时激光器温度波动小于±0.02℃,温度与激光器波长呈线性变化。温度不变时,改变驱动电流可以使激光器中心波长线性变化,同时还提供了5kHz正弦波和10 Hz锯齿波的调制信号,用于谐波检测。为了提取差分信号的一次谐波及二次谐波,研制了正交锁相放大器,一次谐波和二次谐波的提取误差分别为3.5%和5%。系统中采用的开放式光电探头通过一次反射,使有效吸收光程增加了一倍,达到了40cm。通过对1%~5%的甲烷气体进行检测,成功提取了一次及二次谐波,得到了气体浓度与谐波信号幅值的拟合关系曲线。在更换不同输出波长的激光器后,该系统还具有检测其他气体的能力。
- 李彬刘慧芳何启欣翟冰潘教青郑传涛王一丁
- 关键词：近红外甲烷检测分布反馈激光器波长调制
- 基于CAN总线网络的数据融合系统实现
- 设计了一个基于CAN总线网络的数据融合系统,在硬件上该系统由多个CAN总线从网组成,各从网内部包含多个处理能力、速度和复杂度不同的从机和一个主机,所有从网主机统一由网桥处理器管理,并组成一个CAN总线主网;在软件上制定了...
- 叶玮琳宋占伟郑传涛
- 关键词：CAN总线数据融合网络通信协议
- 文献传递
