噪聲傳感器的特性分析

　　傳感器在工業(yè)自動(dòng)化控制、國(guó)防和消費(fèi)電子領(lǐng)域成為一個(gè)*的重要組成部分，它就如眼睛一樣，把感測(cè)到各種信號(hào)轉(zhuǎn)化成能識(shí)別的電信號(hào)傳輸給控制系統(tǒng)。要想獲得更高效的電信號(hào)，對(duì)傳感器噪聲抑制是就顯得非常重要。

　　只要有電路的地方，就存在噪聲，傳感器也不例外。它的輸出阻抗大多都比較高，這就導(dǎo)致其輸出信號(hào)衰減得很厲害，傳感器的輸出信號(hào)容易被噪聲信號(hào)所淹沒(méi)。所以，噪聲的存在就影響著傳感器的精度和分辨率。這就需要在傳感器電路設(shè)計(jì)的時(shí)候就需要考慮噪聲，只有有效地抑制和減少噪聲的影響用戶才能有效利用傳感器。

　　噪聲的存在形式很多，不能一概而論，對(duì)于不同的噪聲，處理方式也不一樣。按傳感器噪聲的產(chǎn)生來(lái)源可以將噪聲分為內(nèi)部噪聲和外部噪聲。下面分別介紹一下：

　　內(nèi)部噪聲，主要來(lái)自傳感器元件和電路元件的噪聲。噪聲傳感器表現(xiàn)形式有熱噪聲、放大器噪聲、散粒噪聲、1／f噪聲和開(kāi)關(guān)器件產(chǎn)生的噪聲等。熱噪聲是電阻中自由電子做不規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生電位差的起伏，它由溫度引發(fā)且與之呈正比。噪聲源包括傳感器自身內(nèi)阻和電路電阻元件等。熱噪聲與頻率大小無(wú)關(guān)，但與頻帶寬成正比，因此對(duì)應(yīng)不同的頻率有均勻功率分布的特點(diǎn)，所以選擇窄頻帶的放大器和相敏檢出器可有效降低熱噪聲。

　　放大器的噪聲可通過(guò)選擇外圍阻值小的電阻來(lái)降低。散粒噪聲來(lái)源于晶體管，它是由到達(dá)電極的帶電粒子的波動(dòng)引起電流波動(dòng)而形成的。可以通過(guò)選擇窄頻帶的放大器降低散粒噪聲電流。1／f噪聲是傳感器內(nèi)部的主要噪聲源，1／f噪聲與力敏電阻的幾何參數(shù)有關(guān)，一般對(duì)某確定的材料，擴(kuò)大電阻面積可以使N增加、減小1／f噪聲。對(duì)于開(kāi)關(guān)器件產(chǎn)生的噪聲其抑止方法通常采用設(shè)置相應(yīng)的偽傳感器電路的形式。

　　外部噪聲是由傳感器電路外的人為或自然干擾等因素造成的，明顯的就是電磁輻射。這就需要對(duì)傳感器電路采取靜電屏蔽和磁場(chǎng)屏蔽來(lái)減少噪聲源與傳感電路間的靜電和磁的耦合度以抑制外來(lái)噪聲帶來(lái)的影響。通常的做法有屏蔽、隔離和濾波等等，在布線的時(shí)候，將信號(hào)線和電源線區(qū)分開(kāi)，選擇屏蔽性能好的電纜。

　　性能好的噪聲傳感器抑制都有些獨(dú)到的方法，傳感器廠家要盡量抑制內(nèi)部產(chǎn)生噪聲，指導(dǎo)用戶按照合適的方式抑制外部噪聲，這樣才能保證傳感器有更好的輸出精度，發(fā)揮的性能。