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关于微弱传感器信号(mV级别)的有效信号采集及干扰控制措施

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发表于 2015-11-12 17:45 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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前阵子搞一个微弱信号采集的项目,被工频干扰和噪声干扰给弄苦了,这里分享出来,或许能给大家一定灵感哦
9 ]+ E) J7 W- W/ |5 c% [7 R熟悉信号采集的朋友都知道,大致分为:传感器信号采集->信号调理->cpu信号处理->用户界面数据. I3 c; M7 P4 a! J! Z9 I

" [; w% j: Y* Z6 w  X那么问题主要出现在信号调理部分,对没错,通常信号调理分为:信号缓冲,信号放大,信号滤波,adc等。
0 ?) O3 a" c' G5 r* C, W: t$ ]8 F. g, W! n% @
调理部分主要是模拟部分,受到了多方面的干扰:DCDC电源,地噪声,工频干扰,EMC/emi等,那么我们在设计要注意哪些呢?& _7 ]( @2 g, i; {/ H/ U
如下是我实践的一些分享:+ @0 O7 j$ k' ]' Q7 j7 u
5 H" b# V9 S" ^" E( ~" O' E
1.原理设计上建议您增加一级,在传感器到放大级间增加缓冲级,通过运放跟随实现,此运放的选型尽量选择ib较小的
+ I0 }% N4 {5 v7 o6 z如使用OPA2141AID这款芯片 ib越大对噪声越敏感
' G) d$ v3 A! b" N% i$ r! I$ G1 z opa2141aid.pdf (90.75 KB, 下载次数: 41)
* Q/ C$ c* ]* B" {0 |5 {; U7 S8 F: @* [* I0 H& a8 C$ Y
2.pcb的处理
% ?, c# S/ c' A    a,优化PCB的叠层设置,尽量采用6层以上的,信号层需要与地层紧密耦合
! Y3 q3 n9 _8 x; Y' ^) I' `    b,优化布局,如果有DCDC电路,必须远离模拟采集这块1 L' }. ^0 M3 T4 ^/ g0 n, ?$ g5 A
    c,所有的板外输入输出及中间连接线,都走屏蔽线如75-5的# I4 M2 B- p3 a8 j
    d,DGND和AGND的分割要注意,模拟数字分开不交叉. b$ k: \& M) s% |7 [4 X' m3 V
3.工频干扰一般集中在50hz及50hz的倍频上,可以在电源上增加陷波器加以拟制,但是一定要进行验证,以免损害有效信号
) ~! B, `" i2 q+ s- O3 n. s( F4,原理设计时在放大器后一级增加滤波器设计,选择何种滤波器-是高通 低通 还是带阻,根据您的实际信号为准
, [, ?: y9 E! o: \; E! o& t, }3 b
, V# `0 U/ i, F; }---------------------------
: V# X1 T1 ]# y2 r/ {# `$ afyi7 h- H6 y4 A2 W7 E# R
best wishes
7 V$ g# Q& d( [/ t11573237833 \5 O$ h, s5 w2 U  B
longsoncd@sina.cn
6 _  c: e3 f# m/ `Longson CD
  P6 V/ Y" s; z, o: ]---------------------------/ K! B4 W' ~2 A8 j6 p4 Z: Z
  i9 D! k$ [9 I; |& w2 g

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发表于 2015-11-14 16:49 | 只看该作者
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