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資深工程師經(jīng)驗(yàn)之談:傳感器設(shè)計(jì)需注意的四要點(diǎn)

發(fā)布時(shí)間:2015-10-10 責(zé)任編輯:mucowang

【導(dǎo)讀】傳感器是將一種物理量經(jīng)過(guò)電路轉(zhuǎn)換成一種能以另外一種直觀(guān)的可表達(dá)的物理量的描述,聽(tīng)似簡(jiǎn)單,但是設(shè)計(jì)起來(lái)還是需要注意幾個(gè)要點(diǎn)
 

1、 一般所測(cè)得的物理量是非常小的,通常還帶有作為傳感器物理轉(zhuǎn)換元件固有的轉(zhuǎn)換噪聲。比如傳感器在1被放大倍率下的信號(hào)強(qiáng)度為0.1~1uV,此時(shí)的背景噪聲信號(hào)也有這么大的水平,甚至于將其湮滅。如何將有用信號(hào)盡量取出并且壓低噪聲是傳感器設(shè)計(jì)的首要解決的問(wèn)題。
  
2、傳感器電路一定要簡(jiǎn)單精煉。設(shè)想具有3級(jí)放大電路的,帶有2級(jí)有源濾波器的放大回路,放大了信號(hào)的同時(shí)也將噪聲放大了,如果噪聲不是明顯偏離有用信號(hào)頻譜,則無(wú)論怎樣濾波兩者同時(shí)放大,結(jié)果信噪比沒(méi)有提高。因此傳感器電路一定要精煉簡(jiǎn)約。能省1只電阻或電容就一定要將它去掉。這一點(diǎn)是許多設(shè)計(jì)傳感器的工程師們?nèi)菀缀雎缘膯?wèn)題。已知的情況是,傳感器電路隨著噪聲的問(wèn)題困擾,電路越修改越復(fù)雜,成為怪圈。
  
3.、功耗問(wèn)題。傳感器通常在后續(xù)電路的前端,有可能需要較長(zhǎng)的引線(xiàn)連接。當(dāng)傳感器功耗較大時(shí)引線(xiàn)的連接將會(huì)所有的無(wú)謂噪聲以及電源噪聲引入使得后續(xù)電路愈發(fā)難以設(shè)計(jì)。在夠用的情況小如何降低功耗也是一個(gè)不小的考驗(yàn)。
  
4、元器件的選用和電源回路。元器件的選用一定要夠用為好,只要器件指標(biāo)在需要的范圍之內(nèi)就可以了,余下的就是電路設(shè)計(jì)問(wèn)題。電源是傳感器電路設(shè)計(jì)過(guò)程一定要遇到的難題,不要追求無(wú)法達(dá)到的電源指標(biāo),而選擇一款帶有較好的共模抑制比的運(yùn)放,采用差分放大電路設(shè)計(jì)可能最普通的開(kāi)關(guān)電源以及器件就能滿(mǎn)足你的要求。電源的退偶一定要可靠設(shè)計(jì),并且遵循器件手冊(cè)的要求,寧多勿少。
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