傳感器內部電路設計中應注意的問題:
普通傳感器是通過電路將一種物理量轉換成另一種可以直觀表達的物理量的描述。例如,轉換成只依靠測量物理量的高電壓電流等信號,然后顯示出來。所以要注意以下幾點:
1.一般測得的物理量都很小,通常還帶有作為傳感器物理轉換元件固有的轉換噪聲。例如,在1放大倍率下,傳感器的信號強度為0.1~1uV,此時的背景噪聲信號也有如此大的程度,甚至會消失。怎樣才能盡可能地取出有用的信號,降低噪音,是傳感器設計中的首要問題。
2.傳感器電路必須簡單精煉。想象一下,如果有3級放大電路,有2級有源濾波器的放大電路,放大信號的同時會放大噪聲。如果噪聲不明顯偏離有用信號頻譜,無論如何濾波同時放大,信噪比都沒有提高。所以傳感器電路一定要精煉簡單。如果能節省一個電阻或電容,就必須去掉。這是很多設計傳感器的工程師容易忽略的問題。已知情況是,隨著噪聲問題,傳感器電路變得越來越復雜,變成怪圈。
3.功耗。傳感器通常位于后續電路的前端,可能需要較長的引線連接。當傳感器功耗較大時,引線的連接會引入所有不必要的噪聲和電源噪聲,使得后續電路更難設計。如何在足夠的情況下降低功耗也是一個很大的考驗。
4.元器件的選擇和電源電路。元器件的選擇一定要足夠好,只要設備指標在要求的范圍內,剩下的就是電路設計問題。電源是傳感器電路設計過程中必須遇到的問題。不要追求達不到的電源指標,而要選擇一個具有較好共模抑制比的放電器。差分放大電路設計可能是最常見的開關電源和設備,可以滿足你的要求。電源的配偶必須可靠設計,遵循設備手冊的要求。
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