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题名海洋电场变频调谐窄带抑制噪声的测量方法
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作者
刘子逸
李平
文玉梅
叶敬昌
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机构
上海交通大学电子信息与电气工程学院
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出处
《仪器仪表学报》
北大核心
2025年第2期305-313,共9页
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基金
国家重点研发计划(2022YFB3205703)项目资助。
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文摘
海洋电场测量对于监测海洋活动、探测海底资源具有重要意义。由于海洋电场信号频率低,对于微弱的信号,电场测量不可避免受到器件的1/f噪声和环境变频谐波噪声的影响,其中环境变频谐波噪声的频率可能非常接近待测电场信号,难以通过现有的斩波放大技术抑制。针对现有测量电路难以抑制环境变频谐波噪声的问题,提出了一种开关变频石英晶体谐振窄带抑制噪声的海洋电场测量方法,将海洋电场变频到32.768 kHz,上变频信号经过高Q值石英晶振实现超窄带滤波的海洋电场测量。通过对开关变频海洋电场的过程以及变频调谐窄带测量电路的选频特性进行理论分析,推导出变频调谐窄带测量输出信号的表达式。搭建了电场测量实验平台,对设计的变频调谐窄带测量电路进行了实验测试。实验结果表明,当海洋电场信号频率为0.01~0.2 Hz时,变频调谐窄带测量的灵敏度是直接测量的2.78倍,测量电路的带宽<0.4 Hz。对于频率为0.1 Hz的海洋电场信号,变频调谐窄带测量的信噪比相比于直接测量提高了19.82 dB。这种方法不仅可以用于强噪声下微弱海洋电场信号的识别和测量,还可以用于未来海洋电场测量阵列的构建。
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关键词
海洋电场测量
窄带滤波
石英晶振
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Keywords
marine electric field measurement
narrowband filtering
quartz crystal
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分类号
TH89
[机械工程—精密仪器及机械]
TM93
[电气工程—电力电子与电力传动]
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题名一种新型海洋电场传感器的研究与设计
被引量：11
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作者
王志宇
王顺
方广有
张群英
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机构
中国科学院大学
中国科学院电磁辐射与探测技术重点实验室
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出处
《电子测量技术》
2017年第1期57-61,共5页
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文摘
提出一种用于测量海洋电场信号的低噪声电场传感器,传感器包含一对钽电极和一块低噪声斩波放大器。钽电极通过将钽粉压制、烧结并经过阳极氧化制成。引入电化学阻抗谱以建立钽电极与海水两相界面的等效电路模型,建立斩波放大器的等效噪声电路并分析。测试结果表明,所设计的斩波放大器的等效输入电压噪声为0.42nV/√Hz,钽电极的自噪声为0.67nV/√Hz,传感器总体噪声为0.83nV/√Hz。所设计传感器可用于微弱海洋电场信号的测量。
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关键词
海洋电场测量
低噪声
斩波放大器
电场传感器
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Keywords
marine electric field measurement
low noise
chopper amplifier
electric field sensor
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分类号
TN722
[电子电信—电路与系统]
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