Se propone y desarrolla un sistema de procesamiento espectral rápido basado en amplificación logarítmica para sistemas tradicionales de espectroscopía de absorción láser de diodo sintonizable (TDLAS), debido a la complejidad del ajuste espectral y los algoritmos numéricos inversos que dificultan que la velocidad de procesamiento satisfaga las necesidades de medición de combustión transitoria en motores a nivel de milisegundos. Se investigaron el diseño general del sistema, el diseño del circuito automático de sustracción de radiación de fondo, el diseño del circuito de amplificación logarítmica, la corrección de algoritmos y la arquitectura de procesamiento de datos en tiempo real. El sistema introduce en el frente analógico un circuito de sustracción automática de radiación de fondo diseñado independientemente y un circuito de amplificación logarítmica diferencial basado en el chip LOG114, que proporciona directamente una señal de voltaje proporcional a la absorbancia; la parte digital utiliza un FPGA (Field Programmable Gate Array) para la adquisición rápida de datos y la integración de la absorbancia, y el microcontrolador realiza la inversión de temperatura. Los resultados experimentales muestran que, a una frecuencia de barrido de 100 kHz, el sistema puede realizar una sustracción estable de la radiación de fondo, y el tiempo de cálculo de una temperatura única es de aproximadamente 2.5 ms. El sistema puede realizar mediciones rápidas de campo de flujo de alta temperatura en milisegundos y tiene el potencial de capturar los cambios transitorios de combustión del motor.

TDLAS;campo de combustión;respuesta de alta frecuencia;amplificación logarítmica diferencial;sustracción de radiación de fondo;medición rápida