传感器设计要点与优化建议 

   2024-03-13 工业品商城36
核心提示:优秀的传感器设计乃是经验与科技相结合孕育出的璀璨成果。因此,在进行传感器设计之时应注意下列几个关键因素: 首先,通常我们所测量的物理量都是相当微弱的,而且往往伴随着作为传感器物理转换元件所固有的转换噪声。例如,若传感器在1次放大倍数下的信号强度仅为0.1至1μV,那么此时的背景噪声信号同样会接近此水平,甚

      优秀的传感器设计乃是经验与科技相结合孕育出的璀璨成果。因此,在进行传感器设计之时应注意下列几个关键因素:

      首先,通常我们所测量的物理量都是相当微弱的,而且往往伴随着作为传感器物理转换元件所固有的转换噪声。例如,若传感器在1次放大倍数下的信号强度仅为0.1至1μV,那么此时的背景噪声信号同样会接近此水平,甚至可能掩盖其中有用的部分。因此,如何尽可能地提取信号并有效降低噪声,便成为了传感器设计过程中需要优先考虑的课题。

      其次,对于传感器电路来说,必须确保其简洁精炼。试想,一个拥有三级放大电路且配备两级有源滤波器的放大回路,虽然能够增强信号,却也会相应地放大噪声。若该噪声未能明显脱离有用信号频谱,则无论进行何种滤波操作,两者都会同时放大,从而导致信噪比并不见提升。因此,在设计传感器电路时,务必力求精致简化。每个环节都要尽力节省器件资源,如有可能减少一个电阻或电容等元器件的话,务必要毫不犹豫地予以舍弃。然而,这个宝贵的原则却常常被众多负责传感器设计的工程师们所忽视。特别值得注意的是,随着噪声问题的日益严重,电路越修改,势必变得越发复杂,形成恶性循环。

     再次,功耗问题不容忽视。由于传感器经常位于后续电路的前端位置,极易受到引线过长的影响。当传感器功耗较大时,引线的连接便会将周围的无谓噪声及电源噪声引入,使得后期电路的设计难度随之加大。因此,在满足实际需求的前提下,如何降低功耗,便成为了一项挑战性十足的任务。

     最后,关于元器件的选择和电源回路的搭建也须把握合理适度。在选用元器件时,应以满足使用需求为首要考虑因素,只要器件指标能在预定范围内即可,其余的排布完全可以交给电路设计来完成。至于电源方面,无疑是传感器电路设计过程中所必然面对的难题之一。在此情况之下,我们建议无需过分追求无法实现的电源性能参数,而是选择性价比较高的运算放大器,配合优化的差分放大电路设计方法,以及运用普通的开关电源以及器件,进而满足您的需求。


 
 
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