设备故障诊断系统资讯：电路设计中传感器电路内部七种噪声的分析

电路设计是传感器技术性能以及是否具有优越的关键影响因素，由于传感器输出端都是很微小的信号，如果企业因为噪声导致社会有用的信号被淹没，那就得不偿失了，所以需要加强传感器电路的抗干扰设计发展尤为重要。电涡流位移传感器能静态和动态地非接触、高线性度、高分辨力地测量被测金属导体距探头表面的距离。它是一种非接触的线性化计量工具。一体化振动变送器将压电传感器和精密测量电路集成在一起，实现了传统“传感器+信号调理器”和“传感器+监测仪表”模式的振动测量系统的功能；适合构建经济型高精度振动测量系统。振动故障诊断监测系统分析范围20KHz；缓变信号通道不少于32路，16位精度，动态信号通道不少于4路，102.4kS/s；系统变携，可以自带电源连续工作4小时。在这之前，我们国家必须了解传感器电路噪声的来源，以便找出可以更好的方法来降低噪声。

电路设计中传感器电路内部七种噪声的分析

电路设计是影响传感器性能的一个关键因素，因为传感器的输出信号非常小，如果有用的信号因为噪声而被淹没，那么增益就不值得损失，因此，加强传感器电路的抗干扰设计就显得非常重要。在此之前，我们必须了解传感器电路噪声的来源，以便找到更好的降低噪声的方法。一般来说，在传感器电路中有七种主要的噪声类型:

低频噪声

低频噪声主要是企业由于公司内部的导电微粒不连续发展造成的。特别是碳膜电阻，其碳质材料内部管理存在问题许多学生微小颗粒，颗粒之间是不连续的，在电流流过时，会使电阻的导电率发生时间变化可以引起电流的变化，产生一种类似接触社会不良的闪爆电弧。另外，晶体管也可能导致产生具有相似的爆裂噪声和闪烁噪声，其产生作用机理与电阻中微粒的不连续性相近，也与晶体管的掺杂不同程度以及有关。

半导体电子器件发展产生的散粒噪声

由于跨越半导体PN结的势垒区的电压的改变导致在该区域中累积的电荷量改变，所以出现电容效应。 当施加的正向电压增加时，N区中的电子和P区中的空穴向耗尽区移动，这等同于对电容器充电。 当正向电压降低时，它使电子和空穴远离耗尽区，这相当于电容放电。 当施加反向电压时，耗尽区反向改变。 当电流流过势垒区时，这种变化可能导致流过势垒区的电流轻微波动，从而产生电流噪声。 噪声的大小与温度和带宽 △ f成正比。

高频热噪声

高频热噪声是由导体中电子的不规则运动引起的。温度越高，电子运动越强烈。导体中电子的不规则运动在其内部产生许多小电流波动。由于其运动无序，其平均总电流为零，但当其作为元件(或电路的一部分)插入放大器电路时，其内部电流被放大，成为噪声源，尤其是对高频工作电路的高频热噪声有很大影响。

通常在工频下，电路的热噪声与通带成正比，通带越宽，电路热噪声的影响越大。以一个1k的电阻为例。如果电路的通带为1MHz，电阻两端的开路电压噪声有效值为4V(假设温度为室温T=290K)。看似噪声的电动势不大，但如果接在增益为106倍的放大电路上，其输出噪声可达4V，对电路会造成很大的干扰。