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信号处理专区
无论是在通信、网络、消费类电子或计算机系统中,信号处理都是一个值得探讨的话题。提出您的问题,让大家来讨论解决。
 


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楼主      问题: 传感器信号微弱信号检测
发布时间: 2008-4-8 上午11:15

作者: 向传感器进军
等级: 遁门入道
积分: 249 分

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我是刚开始做硬件工作,没啥经验,对光离子化传感器信号进行检测,自己搭建了个电路,效果很差干扰很厉害,信号0.1NA级别的,用了个10M的大电阻,I/V之后差分送入AD620,也就用了一级放大,后面+了跟随就送给单片机了,标定时候发现零点不稳漂的的厉害啊,其中有散热的原因,大电阻精度不够,还有干扰的原因,我觉得的运放不行,
   总之请各位大侠给指出问题原因,或者给出个好的设计方案或者推荐好用的片子啊!谢谢! 另外高人给推荐个好用的稳压芯片5V,要高精度的啊,给运放用。谢谢

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第 1 楼      回复主题:传感器信号微弱信号检测
发布时间: 2008-4-8 上午11:34

作者: 向传感器进军
等级: 遁门入道
积分: 249 分

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外界提供5V电源,考虑可能不稳需要先升一下再稳一下,运放的负电压是MAX660提供的-5V

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第 2 楼      回复主题:传感器信号微弱信号检测
发布时间: 2008-4-10 上午4:18

作者: foretek
等级: 黄金少侠
积分: 1930 分

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电源最好用线性电源.MAX660输出燥声奇大,建议远离.关于信号怎样放大,依我只见,只要你能请出Wei先生,其中要害就能被逐一点中.

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第 3 楼      回复主题:传感器信号微弱信号检测
发布时间: 2008-4-10 上午9:09

作者: 向传感器进军
等级: 遁门入道
积分: 249 分

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以下是引用 foretek 在 2008-4-10 上午4:18 的发言
电源最好用线性电源.MAX660输出燥声奇大,建议远离.关于信号怎样放大,依我只见,只要你能请出Wei先生,其中要害就能被逐一点中.

谢谢,我也发现了WEI先生是老大阿!MAX660是不好用,不稳4.8-4.9来回跳。


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第 4 楼      回复主题:传感器信号微弱信号检测
发布时间: 2008-4-11 上午4:00

作者: HuWh
等级: 白银掌门
积分: 8604 分

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最好能上个图., 并且说清传感器的指标, 不然,有点象是空谈
经常,问题是出在某个细节上 

HuWh 编辑于 2008-4-11 上午4:06
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第 5 楼      回复主题:传感器信号微弱信号检测
发布时间: 2008-4-11 上午8:38

作者: 向传感器进军
等级: 遁门入道
积分: 249 分

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附件
我是做光离子化传感器的,敏感头输出是0.1NA级别的电流信号,我需要把它转换成电压信号送入单片机,目前采取的思路很粗糙,效果不是很理想,首先用10M大电阻I/V转换成电压送入AD620+段,负端提供了10mv的参考电压,差分运放之后效果很差阿!信号不稳的厉害啊!我分析了存在三个原因
1、电阻精度不高,温漂厉害,

2、负端10MV不稳,运放供电电压不稳,
3、外界干扰严重,电路里面包含150V直流,1000V交流,屏蔽措施不好。而且传感器本身很灵敏,就很容易受外界烦扰。
请教:

我这个方案太粗糙,也知道不理想,这样接热噪声很大,另外电阻有点小至少应该接个100M的电阻,但不知道怎们该,请给指条明路,或者给出个思路,是不是现放大电流再转转换成电压合适?我们是做基础研究的要求不是特别高,能把项目交差就行了啊。顺便还想问个问题,浮地和地跟随器怎么接一般的运方跟随就行吗?

谢谢各位了


向传感器进军 编辑于 2008-5-15 下午10:33
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第 6 楼      回复主题:传感器信号微弱信号检测
发布时间: 2008-4-16 下午8:21

作者: 向传感器进军
等级: 遁门入道
积分: 249 分

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各位给出个主意啊。用ICL7650后面再接个OP07如何阿。供电正负5V。

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第 7 楼      回复主题:传感器信号微弱信号检测
发布时间: 2008-4-21 下午12:50

作者: 贪官一定是共产党
等级: 遁门入道
积分: 243 分

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1.如果带宽没啥要求,可以选择电流噪声为pA级或fA级的前放,选择差分输入级为FET型的OP;
2.另外,电源一定要稳,纹波一定要小。3.要明确信号的不稳定是否是信号源的抖动引起的还是你的电路造成的;若是信号源(光源)的稳定性得不到保障,可用类似于“双波长检测”的方法;

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第 8 楼      回复主题:传感器信号微弱信号检测
发布时间: 2008-4-22 下午5:03

作者: Wei
等级: 青铜掌门
积分: 5222 分

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承蒙Foretek大侠的抬举.在下最近难得闲暇,未能及时回复,请见谅! 本帖涉及的问题比较多,先谈一些基本问题。首先,实际运放不象理论所忽略、等效的那样理想。多数高输入阻抗、低输入偏置电流的运放,其输入窄带噪声电压幅度约在10uVp-p。斩波调零类运放(如:ICL7650)的噪声幅度,通常还要大5-10倍。了解这些量级,可以做出判断:信号电压幅度必须大于噪声幅度,才能被准确分辨出来。设噪声电压Vn=100uVp-p,则信号电压通常应在其10倍以上:Vs=10*Vnp-p=1mVp-p。由此可以计算出测量传感器输出电流的测流电阻的最小边界数值:Rfmin=Vs_min/Iin_min=1mV/0.1nA=10M欧姆。对于0.1nA的信号电流,通常选择Rf在1G-10G欧姆。其次,多数运放的高频PSRR(电源抑制比)不会超过20dB(f>20kHz)。即:对电源纹波幅度传导到运放输入端的衰减不超过10倍。以开关电源为例:其电源输出纹波幅度约为10mVp-p到50mVp-p(输出最大负载电流时)。如此,运放输入端的纹波噪声约有1mVp-p到5mVp-p。所以,做微电流变换传输的运放,最好使用纹波幅度小一两个量级的线性电源供电(如:7805/7905等,做的好的通常纹波<0.5mVp-p)。到了0.1nA量级传感器输出端与运放输入端必须考虑安装屏蔽装置,输出还应设置近可能窄带的低通滤波器,滤除噪声与干扰信号。因为现场的低频50Hz干扰电流就在10nA的量级。所分析的3个问题原因中的电阻原因,通常不会产生主要影响,可分析、计算一下大电阻的热噪声量级。ICL7650做1nA直流电流的测量放大器多有先例,做0.1nA就得分析具体一下了.但必须明确被测电流的范围,只说量级不够明确。浮地与地跟随器必须注意输出短路保护!供参考。

Wei 编辑于 2008-4-24 上午9:25
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第 9 楼      回复主题:传感器信号微弱信号检测
发布时间: 2008-4-22 下午8:36

作者: foretek
等级: 黄金少侠
积分: 1930 分

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谢谢Wei先生不吝给出宝贵的实际经验与大家分享.得益不浅.

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第 10 楼      回复主题:传感器信号微弱信号检测
发布时间: 2008-4-27 上午9:45

作者: 向传感器进军
等级: 遁门入道
积分: 249 分

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谢谢wei大侠,版主就是版主阿。受益匪浅!我那个传感器输出电流也就是理论估算一下,没有测过,如果要实际测量的话电荷放大大器不知道行不行?我要求带宽100KHZ,看了很多OP的资料,基本全是低频运放。

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第 11 楼      回复主题:传感器信号微弱信号检测
发布时间: 2008-4-30 下午7:27

作者: Wei
等级: 青铜掌门
积分: 5222 分

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带宽的上限频率是100KHZ,下限频率-既最低工作频率是多少?

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第 12 楼      回复主题:传感器信号微弱信号检测
发布时间: 2008-5-1 上午10:25

作者: szon
等级: 遁门入道
积分: 329 分

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PS202
内部的大规模集成电路中内置了14位模数转换及一个数字式二阶巴特沃斯低通滤波器,可以消除无用的高频干扰,经过滤波器后的14位串行数据信号可通过DOCI接口,用单线数字输出的形式提供给用户的微控制器.
数字信号处理(DSP);
开光电容放大器输入;
单线串行接口(DOCITM);
工作电压低至3V;
低功耗;
输入动态范围广;
高输入阻搞;
直接连接到微程序控制器(MCU); ON-ELE@ON-ELE.ORG

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第 13 楼      回复主题:传感器信号微弱信号检测
发布时间: 2008-5-5 上午8:35

作者: 向传感器进军
等级: 遁门入道
积分: 249 分

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最低截止频率2KHZ

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第 14 楼      回复主题:传感器信号微弱信号检测
发布时间: 2008-5-5 上午8:53

作者: Wei
等级: 青铜掌门
积分: 5222 分

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电流测量范围?即最大与最小电流分别是多少?

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第 15 楼      回复主题:传感器信号微弱信号检测
发布时间: 2008-5-6 上午10:30

作者: 向传感器进军
等级: 遁门入道
积分: 249 分

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0.01nA-1OnA

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第 16 楼      回复主题:传感器信号微弱信号检测
发布时间: 2008-5-8 上午9:36

作者: 向传感器进军
等级: 遁门入道
积分: 249 分

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哪位高手针对微电流前置放大着重讲一讲屏蔽和要做的保护措施,比如OPA128来说,

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第 17 楼      回复主题:传感器信号微弱信号检测
发布时间: 2008-5-8 上午11:59

作者: jianghe168
等级: 遁门入道
积分: 218 分