華力爭電子
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稱重指示器的噪聲
噪聲來源和它們的頻譜特性
大家知道,應變傳感器的輸出信號都是毫伏級的微弱信號,特別是一些使用多個傳感器的大型衡器,最大秤量時傳感器的輸出僅零點幾mV/V,每檢定分度值e的信號電壓在幾個微伏以下,甚至低于1微伏,因此稱重指示器對電路中的噪聲非常敏感。稱重指示器的噪聲主要由前級,特別是第一級運算放大器、A/D轉(zhuǎn)換器等電路產(chǎn)生,因此,要降低稱重指示器的噪聲,關(guān)鍵是選擇低噪聲的運算放大器和A/D轉(zhuǎn)換器件。
稱重指示器中的噪聲主要來源于電阻內(nèi)電子的熱運動產(chǎn)生的熱噪聲和晶體管中帶電粒子的不規(guī)則運動產(chǎn)生的熱噪聲、散粒噪聲、分配噪聲和1/f噪聲等。這些噪聲源有的為白噪聲,如熱噪聲、散粒噪聲,它們的譜密度與頻率無關(guān);有的為有色噪聲,如1/f噪聲為粉紅噪聲,在低頻段它的頻譜密度較大;稱重指示器電路中噪聲總的頻譜密度如下圖所示:
電路中噪聲電壓的頻譜密度
在器件數(shù)據(jù)手冊中,噪聲電壓有時以均方根值形式給出,有時以峰峰值的形式給出,有時以nV/√Hz的形式給出??捎迷肼曤妷悍宸逯怠?.6×噪聲電壓均方根值換算。使用這些數(shù)據(jù)時必須注意它們與通頻帶之間的關(guān)系,實際噪聲應是噪聲譜密度在通頻帶上的積分。
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