傳感器電路內部噪聲種類(lèi)
電路設計是傳感器性能是否優(yōu)越的關(guān)鍵因素,由于傳感器輸出端都是很微小的信號,噪聲的出現會(huì )導致有用的信號被淹沒(méi),所以加強傳感器電路的抗干擾設計尤為重要。所以我們有必要了解傳感器電路噪聲的來(lái)源,以便找出更好的方法來(lái)降低噪聲
分別有以下幾種:
1、低頻噪聲
低頻噪聲主要是由于內部的導電微粒不連續造成的。常發(fā)生于碳膜電阻類(lèi)傳感器之中,因其碳質(zhì)材料內部存在許多微小顆粒,這些小顆粒之間是不連續的,通電使用之后在電流流過(guò)時(shí),電阻的導電率發(fā)生變化引起電流的變化,進(jìn)而產(chǎn)生接觸不良的閃爆電弧,發(fā)出低頻噪聲。另外,晶體管(熱噪聲、散粒噪聲、閃爍噪聲)也可能產(chǎn)生相似的低頻噪聲。
2、半導體器件產(chǎn)生的散粒噪聲
由于半導體PN結兩端勢壘區電壓的變化引起累積在此區域的電荷數量改變,會(huì )顯現出電容效應。當外加反向電壓時(shí),耗盡區的變化相反。當電流流經(jīng)勢壘區時(shí),這種變化會(huì )引起流過(guò)勢壘區的電流產(chǎn)生微小波動(dòng),從而產(chǎn)生電流噪聲。其產(chǎn)生噪聲的大小與溫度、頻帶寬度成正比。
3、高頻熱噪聲
高頻熱噪聲是由于導電體內部電子的無(wú)規則運動(dòng)產(chǎn)生的,溫度越高,電子運動(dòng)就越激烈。通常在工頻內,電路的熱噪聲與通頻帶成正比,通頻帶越寬,電路熱噪聲的影響就越大。
4、電路板上的電磁元件的干擾
許多電路板上都有繼電器、線(xiàn)圈等電磁元件,在電流通過(guò)時(shí)其線(xiàn)圈的電感和外殼的分布電容向周?chē)椛淠芰,其能量?huì )對周?chē)碾娐樊a(chǎn)生干擾。像繼電器等元件其反復工作,通斷電時(shí)會(huì )產(chǎn)生瞬間的反向高壓,形成瞬時(shí)浪涌電流,這種瞬間的高壓對電路將產(chǎn)生極大的沖擊,會(huì )嚴重干擾電路的正常工作。