CN1470863A - 单激光源谐波遥感探测气体的方法及其设备 - Google Patents

Abstract

本发明为单激光源谐波遥感探测气体的方法及实现该方法的设备。所述的方法为，用一确定频率的正弦信号去调制具有被探测气体吸收峰的中心频率的二极管激光器发出的激光作为探测光，该探测光穿过被探测区域后被反(散)射，其反(散)射光聚焦于一光电探测器上进行光电信号转换，转换来的电信号由两个相敏检测器分别进行一次谐波信号和二次谐波信号的检测，其中相敏检测器的参考信号频率与正弦调制信号的频率一致，被探测区域的气体路径－积分浓度将由下式确定：C_R＝K(P_2f/P_1f)，这里K由定标校准实验确定。本发明所述方法测量方便，测量精确度高。且具有灵敏度高、实时性好的特点。由于只发射单束激光，也使实现该方法的设备结构相对简单、成本低。

Description

单激光源谐波遥感探测气体的方法及其设备

技术领域

本发明涉及光谱遥感监测技术，具体为单激光源谐波遥感探测气体的方法及实现该方法的设备。

背景技术

光谱遥感监测技术具有灵敏度高、分辨率高、实时、快速监测等优点。可以探测一些不易接近的区域(如烟囱、危险物集散地)的污染气体；对于连续监测或是泄漏监测特别有用；可以对大气对流层乃至平流层以上的污染物进行测量；不需要取样气体，因此不用象取样测量那样关心样气的准确性。因此，光谱遥感监测技术的大范围连续实时监测方式将成为环境污染监测和工业安全生产监测的理想工具。

目前，正在使用及发展的几种光谱遥感监测技术有：傅氏变换红外光谱技术(Fourier Transform Infrared，FTIR)；差分光学吸收光谱技术(Differential Optical Absorption Spectromter，DOAS)和差分吸收激光雷达(DIAL)与激光长程吸收技术。

傅氏变换红外光谱技术是建立在双光束干涉度量基础上，并应用傅氏变换原理获得气体吸收信息的技术。红外光源(红外发光棒或热源)经准直后成平行光出射，经过一百到几百米的光程距离，由望远镜系统接收，经干涉仪后会聚到红外探测器(HgCdTe或Insb)上。接收光束经分束后分别射向两面反射镜子，一面镜子固定不动，另一面镜子前后移动使两束光产生相位差，相位差由光束的光谱成分决定，具有相位差的两束光干涉产生信号幅度变化，由探测器测量得到干涉图，经快速傅氏变换得到气体成份的光谱信息。然后用多元最小二乘法进行光谱分析，对吸收光谱与实验室参考光谱进行最小二乘拟合，从而得到被测气体的浓度。傅氏红外光谱技术的主要不足是傅氏变换计算耗时，探测系统需要冷却；设备体积庞大，价格昂贵，需要具有专业知识操作人员，维修不便，需要进行大量的校准工作。

差分光学吸收光谱技术的工作原理是基于气体分子在紫外和可见光波段的特征吸收光谱为基础，它以测量时的低分辨率光谱为参考光谱，与所接收到的信号进行比较，来探测气体的浓度。差分光学吸收光谱技术一般采用紫外可见光谱灯作为光源(如高压Xe灯)，因此，差分光学吸收光谱技术只能对在紫外可见光范围内具有窄吸收光谱特征的分子进行浓度测量。

激光的高单色性、方向性和高强度，使其成为气体监测的理想工具。在激光长程测量中，激光监测系统一般有两种工作方式，一是利用大气本身的后向散射得到污染气体随距离的分布，称为差分吸收激光雷达；另一种方式是利用地面物体或角反射器的反射来获得光程平均浓度，称为激光长程吸收。

差分吸收激光雷达的基本工作原理是采用波长相近的两束激光，其中一个波长的激光被待测气体强烈吸收，待测气体对另一个波长的激光吸收很小或基本不吸收。对于吸收光程中某一段距离的平均浓度可以由这两个波长的散射回波强度差异确定。差分吸收激光雷达系统复杂，成本高，要求光源脉冲功率高、脉冲窄，从而使应用受到限制。

上述前两种方法采用普通光源，存在测量时间长或分辨率低等不足；后两种方法采用激光光源，从根本上解决了前两种方法的不足，从测量方法的角度看它们有一个共同的特点，即它们都需要波长不同的两束光，通过两束光穿过待测气体后形成的差异来确定被测气体的浓度。双光束必然带来设备庞大复杂、价格昂贵、操作复杂，维修费用高。

发明内容

本发明针对现有光谱遥感监测技术存在的不足，在方法上解决采用双光束的问题，在设备或装置上解决设备庞大复杂、价格昂贵、操作复杂等问题，提供一种新的光谱遥感监测方法——单激光源谐波遥感探测气体的方法以及实现该方法的设备。

当一束光通过某一气体样品时，气体样品将吸收某些特定波长的光。精确的测量气体样品吸收的光能量，利用Beer-Lambert定律就可以反演出气体样品的浓度。

根据遥感探测气体的一般原理(如附图1)，为了达到遥感检测的目的，我们将一束激光穿过气体样品，光束经反射靶的反射，再经过透镜使光束聚焦于光电探测器PD上。根据Beer-Lambert定律，光电探测器PD接收到的回波光功率为：

P＝P₀(Sηρ/(2R)²)exp[-σ(v)×2C_R]        (1)

其中，P₀、P分别为激光的出射功率和经过探测区域经反射靶反射汇集在探测器PD上的光功率(单位：W)；S为光接收系统的有效接收面积(单位：m²)；η为光接收系统的总接收效率；ρ为反射靶的微分反射系数(单位：sr^-1)；R为探测距离(单位：m)；σ(v)是被测量气体分子在激光频率v上的吸收系数(单位：atm^-1-m^-1)；C_R为被测气体的路径-积分浓度(Path-integrated concentration)，单位是atm-m。由于探测光程为探测距离的两倍，因此，(1)式指数部分中浓度C_R应乘以2。当光电探测器PD探测到回波光功率即P值后，根据(1)式就可以反演出气体样品的路径-积分浓度即C_R值(路径-积分浓度即C_R值除以探测距离或光程R得到气体的平均浓度)。

在弱吸收(即被测气体浓度较低)的情况下，一般满足[σ(v)×2CR]＜＜1。这时(1)式可表示为：P≈P₀(Sηρ/(2R)²)[1-σ(v)×2C_R]    (2)

从(1)或(2)式可看出，当使用直接吸收法遥感测量气体浓度时，由于受S、η、ρ、R等不确定参数的影响，测量气体浓度将变得很不方便。

当使用激光二极管作为探测光源时，如果用频率为f的正弦调制信号叠加到激光二极管的注入电流上，则二极管输出的激光频率也是被调制的。当激光的调制中心频率调谐在气体吸收峰上时，其频率可由下式表示：

v=v₀+Δvcos(2πft)                 (3)

其中，v₀是吸收峰的中心频率，Δv是调频的频偏，f是调制频率。

式σ(v)=σ(v₀+Δvcos(2πft)，可以分解成如下Fourier余弦级数： $\mathrm{\σ}\left(v\right)=\mathrm{\σ}(v_0+\mathrm{\Δ}v\cos \left(2\mathrm{\πft}\right))$ $={\mathrm{\σ}}_0\underset{N=0}{\overset{\∞}{\mathrm{\Σ}}}{H}_N\left(v_0\right)\cos N\left(2\mathrm{\πft}\right)---\left(4\right)$

这里HN(v0)是调制吸收系数的第N次Fourier系数；σ0是被探测气体在吸收中心线上的吸收系数(单位：atm^-1-m^-1，)。由(2)、(4)两式可以得到从靶目标反射回的激光束直流分量和其他各次谐波分量。如果回波光束被聚焦到探测PD上，并利用相敏检测器检测谐波信号，那么得到接收信号中的一次谐波分量和二次谐波分量：

P_1f≈K₁(Sηρ/(2R)²)P₀                      (5)

P_2f＝K₂(Sηρ/(2R)²)P₀σ₀H₂(v₀)×2C_R   (6)其中K₁和K₂是比例系数，由(5)和(6)式可得：

C_R＝(K₁/K₂)×(P_2f/P_1f)/(2σ₀H₂(v₀))

＝K(P_2f/P_1f)                                   (7)

由上式可看出，只要测得回波光束中的一次谐波分量功率和二次谐波分量功率即可确定探测区域的路径-积分气体浓度C_R。这里，K由定标校准实验确定。

我们进行如下的实验，用20cm×20cm的胶木板作反射靶，其与实验装置的光接收面的距离可在1-5米之间变化(受实验室空间限制)。为了方便实验，以空气中的水汽浓度为测试对象进行实验测量。为此，将激光器的输出波长调谐在1.392μm(对应于水的v₁+v₂吸收波带)。当反射靶的距离位置按一定规律进行改变时，对接收到的光回波信号的一次谐波信号和二次谐波信号进行逐一测量并记录，其数据结果见附图2。从附图2中我们可以看出两个信号都与探测光程R有关，且变化趋势基本一致。在1.2米的附近两个信号各有一个最大值，在最大值之前，接收的光信号随距离增加而增大。在最大值之后，接收的光信号随距离增加而减少，且基本遵循平方反比律的关系。附图3所示的是比率P_2f/P_1f随距离变化的关系。由此可知，虽然P_2f、P_1f两个信号随距离的变化具有显著的非线性变化的特点，但比率P_2f/P_1f随距离变化的关系却呈线性关系。由于空气中的水汽基本上均匀分布于所测量的光程中，因此，所测量的水汽路径-积分浓度应正比于测量光程，这与式(7)所表述的关系一致。因此，通过实验进一步证明了(7)式的正确性。

根据上述的推导，本发明所述的探测气体的方法是采用如下技术方案实现的：单激光源谐波遥感探测气体的方法，用一确定频率的正弦信号去调制具有被探测气体吸收峰的中心频率的二极管激光器发出的激光作为探测光，该探测光穿过被探测区域后被角反射器或墙面等自然靶材料反(散)射，其反(散)射光被接收装置接收并聚焦于一光电探测器上进行光电信号转换，转换来的电信号由两个相敏检测器分别进行一次谐波信号和二次谐波信号的检测，其中相敏检测器的参考信号频率与正弦调制信号的频率一致，被探测区域的气体路径-积分浓度将由下式确定：

C_R＝K(P_2f/P_1f)

这里K由定标校准实验确定。

不同的被测气体有不同的参数K值，其由定标校准实验确定。定标校准是通过测量实验装置在一系列已知标准浓度气体下的输出P_2f/P_1f来实现的。定标校准实验是一种最经常采用的、公知的确定某些参数或系数等的技术手段，在一些技术领域的科研中经常被采用。

本发明所述方法是通过用一定频率的正弦调制信号叠加到激光二极管的输入电流上来完成激光频率的调制的。从理论上讲，正弦调制信号的频率对探测气体浓度的结果不产生影响，但在某一气体吸收峰的中心频率下，激光二极管的输入电流上叠加不同频率的正弦调制信号将影响激光二极管的发射输出功率，进而影响激光的探测距离，因此，在激光频率(通常为针对不同待测气体的吸收峰的中心频率)确定的情况下，正弦调制信号的频率应保证激光二极管所发出的激光功率最大，以保证有最大的探测距离。由于不同的激光二极管甚至同一厂家生产的同一型号的激光二极管，在调制正弦信号后其输出功率具有极大的离散性，实际操作过程中，每一个二极管激光器在一定激光频率下，保证其输出功率最大所对应的正弦调制信号的频率需通过调试来确定。

不同的被测气体有公知的激光吸收峰的中心频率或中心波长。下面是几种经常被探测气体的吸收峰的中心波长：甲烷～1.653μm，一氧化碳～1.581μm，二氧化碳～1.580μm，氨气～1.99μm。

将上述的(1)式和(7)式进行比较可以看出，与(1)式对应的直接吸收法遥感测量气体浓度所不同的是，以本发明所述方法确定的气体浓度基本不受外界多种不确定因素的影响，其路径-积分浓度只与探测到的一、二次谐波功率的比值有关，因此，探测器探测到的值是否是全部光回波的真实值对确定被测气体的浓度不产生影响，不同反射靶的不同反射率所带来的光回波信号强弱对确定被测气体浓度也不会产生影响，因为，回波信号强弱变化，其一、二次谐波功率的比值保持不变，因此，本发明所述方法测量方便，测量精确度高。且具有灵敏度高、实时性好的特点。由于只发射单束激光，也使实现该方法的设备结构相对简单、成本低。

与差分吸收激光雷达等方法探测气体浓度相比，本发明所述的方法由于使用单一激光源从而使系统成本大大降低。大的激光探测功率可能导致空气电离，从而影响激光在煤矿等特殊环境下的应用，而本发明所呈现出的低探测功率和高灵敏度特性，使这种应用成为可能。同时，本发明使用的激光波长为1.44μm以上，对人眼是安全的。

本发明的另一个目的是提供实现上述方法的设备，并只以提供该设备的硬件结构为目的。

实现本发明所述方法的设备，包含壳体和内部电路，在壳体的前端面上固定有其中心开有光孔的透镜，在壳体内透镜的焦距处固定有光电探测器，在内部电路中包含一个二极管激光发射模块，二极管激光发射模块的激光发射出口与传导光纤相连，传导光纤的另一端置于透镜中心的光孔内，在内部电路中还包含正弦调制信号发生电路模块，正弦调制信号发生电路模块的信号输出端与二极管激光发射模块的调制信号输入端口相连，内部电路还包含两个相敏检测电路模块，每个相敏检测电路模块的检测信号输入端分别与光电探测器的电信号输出端相连，同时，每个相敏检测电路模块的参考频率信号的输入端分别与正弦调制信号发生模块的信号输出端相连，两个相敏检测电路模块的输出端与以微处理器CPU为核心的信号处理、显示电路相连并受该信号处理、显示电路的控制。

本发明所述设备由于其激光发射部件以及各功能电路都采用了现有的电路模块，各功能电路模块可以选用不同厂家、不同型号的产品，但各电路模块的各线端的功能是已知的，因此，各模块之间如何连接对电学领域的普通技术人员来说是已知的且无需创造性劳动。以微处理器CPU为核心的信号处理、显示电路实际上就是以CPU为核心的一个计算机硬件组合，其工作过程为适时采集两个相敏检测电路检测到的激光回波一、二次谐波的功率信号(实际上检测到的是与一、二次谐波功率相关的参数，相关参数即可计算出两谐波功率的比值)，在相应计算机软件的支持下计算出两谐波功率的比值，以此最终得到被测气体的浓度，并对浓度值加以显示。完成上述功能的计算机硬件电路在计算机技术高度发达的今天，对计算机领域的普通技术来说是无需创造性劳动即可完成的，因此，本发明在权利要求中对模块之间的具体连接(哪个线端连接哪个线端)以及信号处理、显示电路具体的电路连接结构未作详细描述，但在说明书附图中给出了信号处理、显示电路的具体电路原理图。

该设备结构相对简单，制造成本低，同时具有高灵敏度、高分辨率、响应速度快、实时性强、不用采样等特点，不会产生传感元件的“中毒”现象。该设备可以很方便地探测危险区域或不便于安装普通探测器区域的气体浓度，可应用于矿井瓦斯监测，石油化工、天然气等行业对甲烷等有害气体泄露的监测

附图说明

图1为遥感探测气体原理图；

图2为一、二次谐波信号与遥感探测距离的关系图；

图3为二次谐波信号与一次谐波信号的比率与检测距离的关系图；

图4为气体理论探测极限与光电探测器接收功率关系图；

图5为探测甲烷气体的定标校准实验中路径积分浓度与P_2f/P_1f关系图；

图6为本发明所述设备的结构示意图；

图7为本发明所述设备内各电路模块间线端连接的示意图；

图8为信号处理、显示电路的具体电路原理图；

图9为与图8连接的信号处理、显示电路的另一部分；

图10为设备壳体图；

图11为设备壳体后面板结构图；

图12为设备壳体前面板结构图；

具体实施方式

方法实施例

本实施例以探测甲烷气体为例。

单激光源谐波遥感探测气体的方法，用一确定频率的正弦信号去调制具有被探测气体吸收峰的中心频率的二极管激光器发出的激光作为探测光，该探测光穿过被探测区域后被角反射器或墙面等自然靶材料反(散)射，其反(散)射光被接收装置接收并聚焦于一光电探测器上进行光电信号转换，转换来的电信号由两个相敏检测器分别进行一次谐波信号和二次谐波信号的检测，其中相敏检测器的参考信号频率与正弦调制信号的频率一致，被探测区域的气体路径-积分浓度将由下式确定：

C_R＝K(P_2f/P_1f)

这里K由定标校准实验确定。

采用Littman结构的外腔式二极管激光(ECDL)器(TEC500型，德国Sacher公司)作为激光源。甲烷气体的中心波长为1.653μm。在此激光频率下，通过调试确定正弦调制信号的频率为10KHZ，幅度为1.2V。

理论上可探测气体(甲烷)的最小浓度与光电探测器PD的接收功率有关。附图4给出了理论探测极限与光电探测器接收功率的关系。本实施例使用G8605-23 PD(HAMAMATSU公司，s＝0.9AW^-1，R_sh＝200MΩ，I_dark＝2.5nA)作光电探测器，理论最小可探测甲烷浓度大约是8.7×10^-8atm-m，即相当于87ppb-m。

定标校准是通过测量实验装置在一系列已知标准浓度气体下的输出P_2f/P_1f来实现的。将一个长度为300mm，直径为25mm，两端装有HB850玻璃窗的铜管做样品池放在激光出射端和发射靶之间的探测光程中，分别将标准浓度c为10，50，100，300，500，1000ppm的甲烷标准气(以氮气作平衡气，气压为1atm)导入样品池，然后分别测得相应的P_2f/P_1f由(7)式可知，测量结果与探测光程无关，也就是说在无其它甲烷气源干扰的情况下，实验装置的输出P_2f/P_1f仅与样品池中的甲烷气体浓度有关。由于回波信号基本不通过样品池，因此，样品池中对应于这些标准浓度的路径-积分浓度C_R＝0.3c/2，即分别为1.5、7.5、15、45、75、150ppm-m。图5显示了在这些不同样品路径-积分浓度下测得的相应的P_2f/P_1f值，其中的斜线为拟合曲线。由此可计算出(7)式中的K＝0.2197，从而完成了定标校准。

在本实验中，实测最小可分辩输出P_2f/P_1f在5×10^＝5的量级左右，由此可估计出实验最低可探测浓度为420ppb-m。这个实验值约是最小理论可探测浓度的五倍。

设备实施例

单激光源谐波遥感探测气体的设备，包含壳体9和内部电路，在壳体9的前端面上固定有其中心开有光孔的透镜4，在壳体内透镜4的焦距处固定有光电探测器5，在内部电路中包含一个二极管激光发射模块2，二极管激光发射模块的激光发射出口与传导光纤3相连，传导光纤3的另一端置于透镜4中心的光孔内，在内部电路中还包含正弦调制信号发生电路模块1，正弦调制信号发生电路模块1的信号输出端与二极管激光发射模块2的调制信号输入端口相连，内部电路还包含两个相敏检测电路模块6、7，每个相敏检测电路模块的检测信号输入端分别与光电探测器5的电信号输出端相连，同时，每个相敏检测电路模块的参考频率信号的输入端分别与正弦调制信号发生模块1的信号输出端相连，两个相敏检测电路模块6、7的输出端与以微处理器CPU为核心的信号处理、显示电路8相连并受该信号处理、显示电路的控制。本实施例的透镜选用菲涅尔透镜；在光纤伸入透镜光孔的一端上连接一个GRIN光纤准直器10，光纤准直器的一端伸入透镜光孔内，使出射光与光发射平面垂直。

本实施例中光电探测器选用日本滨松公司生产的G8605-23。二极管激光发射模块选用美国Power Technology公司生产的IQ1A(1654-5)F2X46，相敏检测电路模块选用德国FEMTO公司生产的LIA-BVD-150H，此型号的相敏检测电路模块中就带有一个调制信号可选插接芯片，本实施例直接选用插接于一个相敏检测电路模块中的该可选插接芯片作为内部电路中的正弦调制信号发生电路模块(该模块为德国FEMTO公司生产的SOM-1)。每一个相敏检测电路模块有32对输入、输出线端，每对中的两个线端用A、C区分，这样，每个相敏检测电路模块的32对输入、输出线端就表示为PinA1一PinA32和PinC1-PinC32，在每个线端标号的后面标注-1或-2，用以区分两个相敏检测电路模块的线端。带有调制信号可选插接芯片的相敏检测电路模块的线端PinA30、PinA17(即正弦调制信号发生电路模块1的信号输出端)与二极管激光发射模块2的调制信号输入端口相连，带有调制信号可选插接芯片的相敏检测电路模块的线端PinA30、PinA17同时与另一个相敏检测电路模块的参考频率信号输入端PinA32、PinA31相连，两个相敏检测电路模块6、7的输出端PinA12-1、PinC15-1和PinA12-2、PinC15-2与以微处理器CPU为核心的信号处理、显示电路8的相应端相连，每个相敏检测电路模块的检测信号输入端PinC2-1和PinC2-2分别与光电探测器5的电信号输出端相连。

以微处理器CPU为核心的信号处理、显示电路8包含CPU芯片(U1W78E58)、收发器(U2 74HCT245)、锁存器(U3 74HCT573)、存储器(U4 62256)、译码器(U5 74HCT138)、接口扩展芯片(U6 8255)、锁存器(U13 74HCT574)、模-数转换器(U12 ADC7874)和显示器(128X64LCD)。在CPU的P1.0-P1.5线端上分别连接有开关SW1-SW6，开关SW1-SW6置于壳体的后面板上并分别对应于自检、校准、单测、连测、地址+1、存储的功能，在CPU的RESET线端连接有包含开关SW0的开关电路，开关SW0也置于壳体的后面板上并对应于电源开关。液晶显示器的显示屏置于壳体的后面板上，以显示被测气体的浓度值。两相敏检测电路模块的的输出端PinA12-1、PinC15-1和PinA12-2、PinC15-2与模-数转换器的相应端相连；接口扩展芯片的相应线端与两个相敏检测电路模块的相应线端相连(相互对应关系在附图中有详细的显示)，用以对两个相敏检测电路模块的控制。

在调制信号的控制作用下，二极管激光模块发出调制的激光探测光，经光纤并经激光准直器从透镜的中心光孔发射出去，激光照射到探测区域，并由自然靶材料表面反射回，由接收透镜汇聚至光电转换器进行光电转换，转换后的电信号连同调制信号一同送给两个相敏检测电路模块，解调出一次谐波信号和二次谐波信号。这两个信号由数据处理显示电路处理后得到被探测区域的气体平均浓度，并给予显示。

Claims (4)

1、一种单激光源谐波遥感探测气体的方法，用一确定频率的正弦信号去调制具有被探测气体吸收峰的中心频率的二极管激光器发出的激光作为探测光，该探测光穿过被探测区域后被角反射器或墙面等自然靶材料反(散)射，其反(散)射光被接收装置接收并聚焦于一光电探测器上进行光电信号转换，其特征为：转换来的电信号由两个相敏检测器分别进行一次谐波信号和二次谐波信号的检测，其中相敏检测器的参考信号频率与正弦调制信号的频率一致，被探测区域的气体路径-积分浓度将由下式确定：

C_R＝K(P_2f/P_1f)

这里K由定标校准实验确定。

2、如权利要求1所述的单激光源谐波遥感探测气体的方法，其特征为：在激光频率确定的情况下，正弦调制信号的频率应保证激光二极管所发出的激光功率最大。

3、一种实现如权利要求1所述方法的单激光源谐波遥感探测气体的设备，包含壳体(9)和内部电路，在壳体(9)的前端面上固定有其中心开有光孔的透镜(4)，在壳体内透镜(4)的焦距处固定有光电探测器(5)，在内部电路中包含一个二极管激光发射模块(2)，二极管激光发射模块的激光发射出口与传导光纤(3)相连，传导光纤(3)的另一端置于透镜(4)中心的光孔内，其特征为：在内部电路中还包含正弦调制信号发生电路模块(1)，正弦调制信号发生电路模块(1)的信号输出端与二极管激光发射模块(2)的调制信号输入端口相连，内部电路还包含两个相敏检测电路模块(6)、(7)，每个相连，同时，每个相敏检测电路模块的参考频率信号的输入端分别与正弦调制信号发生模块(1)的信号输出端相连，两个相敏检测电路模块(6)、(7)的输出端与以微处理器CPU为核心的信号处理、显示电路(8)相连并受该信号处理、显示电路的控制。

4、如权利要求3所述的单激光源谐波遥感探测气体的设备，其特征为：相敏检测电路模块选用德国FEMTO公司生产的LIA-BVD-150H，此型号的相敏检测电路模块中就带有一个调制信号可选插接芯片，直接选用插接于一个相敏检测电路模块中的该可选插接芯片作为内部电路中的正弦调制信号发生电路模块。

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