Gradus

Vol 4, No 2 (2017): Autumn (November)

 

Fázisérzékeny detektálás egy olcsó mérőkártyával

Phase-sensitive detection with a low cost DAQ USB device


Kőházi-Kis Ambrus

Abstract

Fázisérzékeny detektálást gyenge jeleknek nagy háttérzaj mellett történő érzékelésére szokták alkalmazni. Az erre a célra megvásárolható, úgynevezett lock-in erősítők igen drágák. Megvalósít-ható azonban ez az érzékeny mérési eljárás sokkal olcsóbban is, mint ahogyan ezt már sokan az aktuálisan rendelkezésre álló technikai eszközparkkal bemutatták. Beszámolok egy olcsó mé- roőkártyával LabVIEW programmal megvalósított eszköz megépítéséről és teszteléséről.

Phase-sensitive detection is applied for detecting weak signals from a noisy background. The commercial lock-in detectors are quite expensive. This sensitive measurement can be arranged with much cheaper tools also, as it was reported in several pub- lications adopting different tools. I report on a cheap lock-in de- tector built with an USB DAQ device programmed in a LabVIEW environment.


Keywords

Kulcsszavak: fázisérzékeny detektálás, LabVIEW, gyenge jelek.,

Keywords: Phase-sensitive detection, LabVIEW, weak signals.,


References

[1] Lock-in amplifier, Wikipédia, https://en.wikipedia.org/wiki/Lock-in_amplifier Letöltés ideje:2017.08.07.
[2] Stanford: About Lock-In Amplifiers, Stanford Research Systems, Application Note #3, 2006,see http://www.thinksrs.com/downloads/PDFs/ ApplicationNotes/AboutLIAs.pdf, Letöltés ideje:2017.08.07.
[3] J.A.D. Pintle, “Fourier-description of lock-in”, Revista Mexicana de Fisica, E59, 1-7 (2013).
[4] Flicker noise, Wikipédia, https://en.wikipedia.org/wiki/Flicker_noise,Letöltés ideje: 2017.08.07.
[5] Comparison of various Lock-in Amplifiers, VIN KAROLA INSTRUMENTS,http://www.vinkarola.com/pdf/Lock-InAmplifiersComparison.pdf,Letöltés ideje: 2017.08.07.
[6] Lock-in Amplifier, eBay Inc., http://www.ebay.com/bhp/lock-in-amplifier,Letöltés ideje: 2017.08.07.
[7] P.A. Temple, “An introduction to phase-sensitive amplifiers: An inexpensive student instrument”,Am. J. of Phys., 43, 801-807 (1975).
[8] X. Wang, “Sensitive digital lock-in amplifier using a personal computer”, Rev. Sci. Instrum., 61,1999-2001 (1990).
[9] P. Kromer, R. Robinett, R. Bengston, C. Hays, “PC-based Digital Lock-In Detection of SmallSignals in the Presence of Noise”, Rev. Sci. Instrum., 65, 129-133 (1999).
[10] S.K. Sengupta, J.M. Farnham, J.E. Whitten, “A Simple Low-Cost Lock-In Amplifier for the Labo-ratory”, J. of Chem. Educ., 82, 1399-1401 (2005).
[11] M. Andersson, L. Persson, T. Svensson, S. Svanberga, “Flexible lock-in detection system bas-ed on synchronized computer plug-in boards applied in sensitive gas spectroscopy”, Rev. Sci.Instrum., 78, 113107 (2007).
[12] P.Q. Trieu, N.A. Duc, “”, VNU J. of Sci., Math.-Phys., 24, 239-244 (2008).
[13] L.E. Bengtsson, “A microcontroller-based lock-in amplifier for sub-milliohm resistance measure-ments”, Rev. Sci. Instrum., 83, 075103 (2012).
[14] P. Kumbhare, N. Sarwade et al., “Implementation of Lock in Amplifier (LIA) for very low signalmeasurements”, Int. J. of Electr. and Comp. Eng., 1, issue 4. (online) (2015).
[15] National Instruments Hungary Kft. honlap, http://www.ni.com/hu-hu/shop/labview.html,Letöltés ideje: 2017.08.07.
[16] Sánta Imre, “Optoelektronika”, A Digitalis Tankönyvtárba 2013-ban feltöltött egyetemi jegyzet.http://www.tankonyvtar.hu/hu/tartalom/tamop412A/2011_0025_fiz_8/ch03s03.html,Letöltés ideje: 2017.08.07.
[17] U. Titze, Ch. Shenk, “Analóg és digitalis áramkörök”, Mu?szaki Könyvkiadó, Budapest, (1990),25. fejezet.
[18] Z. Bay, “Reflection of microwaves from the Moon” Hungarica Acta Physica (1947) 1: 1.doi :10.1007/BF03161123
[19] Bay Zoltán, “Válogatott tanulányok”, Gondolat Kiadó, Budapest (1988)
[20] “What is a Lock-In Amplifier”, PerkinElmer nstruments, Technical note, TN 1000,Letöltés ideje: 2017.08.07.
[21] “Principles of lock-in detecton and the state of the art”, Zurich Instruments, White Paper (2016).,https://www.zhinst.com/applications/principles-of-lock-in-detectionLetöltés ideje: 2017.08.07.
[22] USB-6002 Multifunction I/O Device, National Instruments Hungary Kft., http://www.ni.com/hu-hu/support/model.usb-6002.html,Letöltés ideje: 2017.08.07.



Copyright (c) 2019 Gradus