开发用于QEPAS传感器的小型电子产品
Vincenzina Zecchino1,2, Luigi Lombardi3, Cristoforo Marzocca2
1PolySense Lab, Inter-University Department of Physics, University and Polytechnic University of Bari, 70126 Bari, Italy.
Sensors (Basel, Switzerland)
|November 13, 2025
概括
为石英增强光声谱 (QEPAS) 气体传感器开发了紧型电子设备. 这一创新使可移植,具有成本效益的QEPAS应用程序成为可能,克服了以前的尺寸和成本限制.
科学领域:
- 气体传感技术的技术
- 频谱学是一种光谱学.
- 声学感应 声学感应 声学感应
背景情况:
- 石英增强光声谱 (QEPAS) 为气体检测提供了高灵敏度和选择性.
- 当前的QEPAS系统往往受到体积庞大和昂贵的电子元件的限制,这阻碍了像无人机集成这样的便携式应用.
研究的目的:
- 为QEPAS传感器开发紧且具有成本效益的电子模块.
- 为了克服现有的QEPAS仪器的尺寸和成本限制.
主要方法:
- 设计并实现了一种低噪音,具有数字输出和可编程增益的完全差分预放大器,用于石英调音叉.
- 集成了一个紧的FPGA板,配有激光调制信号发生器和基于CORDIC算法的锁定放大器.
主要成果:
- 成功开发和测试了QEPAS的紧型电子模块.
- 使用QEPAS传感器演示了开发的电子设备的功能,用于使用QEPAS传感器检测环境空气中的H2O和CO2.
结论:
- 开发的紧型电子产品可以实现便携且具有成本效益的QEPAS应用.
- 这一进步显著扩大了QEPAS技术的潜在应用,包括机载无人机系统.
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