怎樣避開傳感器電路噪聲干擾 傳感器常見問題解決方法

第第頁怎樣避開傳感器電路噪聲干擾傳感器常見問題解決方法電路設(shè)計(jì)是傳感器是否優(yōu)越的關(guān)鍵因素，由于傳感器輸出端都是很微小的信號(hào)，假如由于噪聲導(dǎo)致有用的信號(hào)被淹沒，那就得不償失了，所以加強(qiáng)傳感器電路的抗干擾設(shè)計(jì)尤為緊要。在這之前，我們必需了解傳感器電路噪聲的來源，以便找出更好的方法來降低噪聲。總的來說，傳感器電路噪聲緊要有一下七種：

低頻噪聲低頻噪聲緊要是由于內(nèi)部的導(dǎo)電微粒不連續(xù)造成的。特別是碳膜電阻，其碳質(zhì)材料內(nèi)部存在很多微小顆粒，顆粒之間是不連續(xù)的，在電流流過時(shí)，會(huì)使電阻的導(dǎo)電率發(fā)生變化引起電流的變化，產(chǎn)生仿佛接觸不良的閃爆電弧。另外，晶體管也可能產(chǎn)生相像的爆裂噪聲和閃亮噪聲，其產(chǎn)生機(jī)理與電阻中微粒的不連續(xù)性相近，也與晶體管的摻雜程度有關(guān)。

半導(dǎo)體器件產(chǎn)生的散粒噪聲由于半導(dǎo)體PN結(jié)兩端勢壘區(qū)電壓的變化引起累積在此區(qū)域的電荷數(shù)量更改，從而顯現(xiàn)出電容效應(yīng)。當(dāng)外加正向電壓上升時(shí)，N區(qū)的電子和P區(qū)的空穴向耗盡區(qū)運(yùn)動(dòng)，相當(dāng)于對電容充電。當(dāng)正向電壓減小時(shí)，它又使電子和空穴闊別耗盡區(qū)，相當(dāng)于電容放電。當(dāng)外加反向電壓時(shí)，耗盡區(qū)的變化相反。當(dāng)電流流經(jīng)勢壘區(qū)時(shí)，這種變化會(huì)引起流過勢壘區(qū)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△f成正比。

高頻熱噪聲高頻熱噪聲是由于導(dǎo)電體內(nèi)部電子的無規(guī)定運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的。溫度越高，電子運(yùn)動(dòng)就越激烈。導(dǎo)體內(nèi)部電子的無規(guī)定運(yùn)動(dòng)會(huì)在其內(nèi)部形成很多微小的電流波動(dòng)，因其是無序運(yùn)動(dòng)，故它的平均總電流為零，但當(dāng)它作為一個(gè)元件（或作為電路的一部分）被接入放大電路后，其內(nèi)部的電流就會(huì)被放大成為噪聲源，特別是對工作在高頻頻段內(nèi)的電路高頻熱噪聲影響尤甚。

通常在工頻內(nèi)，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。以一個(gè)1k的電阻為例，假如電路的通頻帶為1MHz，則呈現(xiàn)在電阻兩端的開路電壓噪聲有效值為4V（設(shè)溫度為室溫T=290K）?？雌饋碓肼暤碾妱?dòng)勢并不大，但假設(shè)將其接入一個(gè)增益為106倍的放大電路時(shí)，其輸出噪聲可達(dá)4V，這時(shí)對電路的干擾就很大了。

電路板上的電磁元件的干擾很多電路板上都有繼電器、線圈等電磁元件，在電流通過時(shí)其線圈的電感和外殼的分布電容向四周輻射能量，其能量會(huì)對四周的電路產(chǎn)生干擾。像繼電器等元件其反復(fù)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，從而嚴(yán)重干擾電路的正常工作。

晶體管的噪聲晶體管的噪聲緊要有熱噪聲、散粒噪聲、閃亮噪聲。熱噪聲是由于載流子不規(guī)定的熱運(yùn)動(dòng)通過BJT內(nèi)3個(gè)區(qū)的體電阻及相應(yīng)的引線電阻時(shí)而產(chǎn)生。其中rbb所產(chǎn)生的噪聲是緊要的。通常所說的BJT中的電流，只是一個(gè)平均值。實(shí)際上通過發(fā)射結(jié)注入到基區(qū)的載流子數(shù)目，在各個(gè)瞬時(shí)都不相同，因而發(fā)射極電流或集電極電流都有無規(guī)定的波動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生散粒噪聲。由于半導(dǎo)體材料及制造工藝水平使得晶體管表面清潔處理不好而引起的噪聲稱為閃亮噪聲。它與半導(dǎo)體表面少數(shù)載流子的復(fù)合有關(guān)，表現(xiàn)為發(fā)射極電流的起伏，其電流噪聲譜密度與頻率貌似成反比，又稱1/f噪聲。它緊要在低頻（kHz以下）范圍起緊要作用。

電阻器的噪聲電阻的干擾來自于電阻中的電感、電容效應(yīng)和電阻自身的熱噪聲。例如一個(gè)阻值為R的實(shí)芯電阻，可等效為電阻R、寄生電容C、寄生電感L的串并聯(lián)。寄生電容為0.1～0.5pF，寄生電感為5～8nH。在頻率高于1MHz時(shí)，這些寄生電感電容就不可無視了。

電阻都產(chǎn)生熱噪聲，一個(gè)阻值為R的電阻（或BJT的體電阻、FET的溝道電阻）未接入電路時(shí)，在頻帶B內(nèi)所產(chǎn)生的熱噪聲電壓式中：k為玻爾茲曼常數(shù)；T是溫度（單位：K）。熱噪聲電壓自身是一個(gè)非周期變化的時(shí)間函數(shù)，它的頻率范圍是很寬廣。所以寬頻帶放大電路受噪聲的影響比窄頻帶大。

電阻產(chǎn)生接觸噪聲，接觸噪聲電壓式中：I為流過電阻的電流均方值；f為頻率；k是與資料幾何外形有關(guān)的常數(shù)。由于Vc在低頻段起側(cè)緊要的作用，所以它是低頻傳感器的緊要噪聲源。

集成電路的噪聲集成電路的噪聲干擾一般有兩種：一種是輻射式，一種是傳導(dǎo)式。這些噪聲尖刺對于接在同一交流電網(wǎng)上的其他電子設(shè)備會(huì)產(chǎn)生較大影響。噪聲頻譜擴(kuò)展至100MHz以上。在試驗(yàn)室中，可以用高頻示波器（100MHz以上）察看一般單片機(jī)系統(tǒng)板上某個(gè)集成電路電源與地引腳之間的波形，會(huì)看到噪聲尖刺峰—峰值可達(dá)數(shù)百毫伏甚至伏級(jí)。

如何裝置孔板流量計(jì)傳感器

孔板流量計(jì)傳感器是特別緊要的，因而在裝置孔板流量計(jì)的時(shí)分，必定要留意孔板流量計(jì)的傳感器裝置。而裝置傳感器的時(shí)分，最首要的是讓其與底座牢牢地連接在一起。那么，如何裝置孔板流量計(jì)傳感器呢？

一、安裝孔板流量計(jì)傳感器的時(shí)，首先要看看其底座是不是平整、清洗的，有沒有油膜附在上面。假如有的話必定要適時(shí)整理干凈，避開影響到傳感器的裝置。別的，裝置的底座剛性和強(qiáng)度要合格，最比如傳感器的剛性和強(qiáng)度高一點(diǎn)，這樣有利于傳感器的裝置。

二、要注意孔板流量計(jì)傳感器底座的裝置，首要是由于它影響到傳感器的運(yùn)用，特別是稱重傳感器。稱重傳感器在孔板流量計(jì)的運(yùn)用過程中，能夠把一種質(zhì)量信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)輸出，它與傳感器的正常作業(yè)是有很大的聯(lián)