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传感器的噪声及其抑制方法

来源:    作者:     发布时间:2015-04-18 13:21:17     点击数:

  设,Vs为传感器的信号电压;Vn1、Vn2为外部噪声源在电缆线上的感应噪声电压;Vns为电路噪声,因此,差分放大器输出电压Vo为:

  下面具体说明有关电路。
2.3.1 差一体电感分放大电路
  集成运算放大器的输入级利用差分电路的对称性不仅能消除零点漂移现象,还能削减共模信号,提高共模抑制比,消除噪声干扰。

2.3.2 滤波电路电感器生产厂家
  滤波电路的作用主要是对输入信号进行处理,通常是希望滤出噪声。滤波器种类很多,从大的方向可分为经典滤波器与现代滤波器两大类。经典滤波器可滤出与有用信号占用不同频带的噪声,但对有用信号与噪声的频谱相互重叠的情况却无能为力。图4所示是信号与噪声的频谱,图4中,S(f)为有用信号,频带为f1~f2,N(f)为噪声,经滤波后只能滤出f1~f2以外的噪声,噪声与信号重叠部分无法滤出。
现代滤波器把信号与噪声都视为随机信号,利用它们的统计特征导出一套最佳估算法,然后用硬件或软件予以实现,维拉滤波器便是其代表。


电感磁珠   通常,经典滤波器用得最多。滤波电路可以由无源元件R、L、C组成,如图5所示的线路滤波器;也可以包含有源元件(如图6所示),它的优点主要是具有一定的信号放大和带负载能力。滤波电路从功能上又可分为四类:低通(LP)、高通(HP)、带通(BP)、带阻(BS)滤波器。每一种又有模拟(AF)与数字(DF)滤波器两种形式。由于传感器信号一般为缓慢变化的信号,故选用低通滤波器抑止高频噪声信号最多。通常如巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器、椭圆滤波器等。常用低通滤波电路如图6所示。

2.3.3 相位检波电路
  在预知信号为周期性时,可采取与信号周期同步地取样输出以提高信噪比。虽然噪声是随机的,但经N次取样后,信噪比可改善N1/2倍。其原理图如图7所示。

若信号和开关周期T,一周期中关闭时间为ΔT,在τ=CR》T的条件下,电容二端的噪声电压为:

由此,

  另一方面,信号经τ/(ΔT/T)时间后已渐渐接近平均值Es故经过充分时间后有

  若开关每半周期闭合,ΔT=T/2,则S/N改善2(τf)1/电感生产厂家2倍。
2.3.4 数字信号处理
  数字信号处理技术(DSP)利用微计算机、单片机、DSP芯片等硬件,以数值计算为基础编写软件来实现对信号的处理。它具有精确、抗干扰强、速度快等优点,是模拟信号处理技术无法比拟的。作为一门新兴学科,数字信号处理技术在信息时代得以迅速发展,成为传感系统滤波的又一先进方法。
3 结束语
传感器的噪声抑制了其精度电感器厂家的有效实现,成为传感器电路不得不重视的问题。但通过对传感器噪声源的分析,完全可插件电感以用相应的方法和信号处理电路来进行有效的抑制,保证传感器正常工作。

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