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電子臺秤噪聲來源和它們的頻譜特性

大家知道，應(yīng)變傳感器的輸出信號都是毫伏級的微弱信號，特別是一些使用多個傳感器的大型衡器，zui大秤量時傳感器的輸出僅零點幾mV/V，每檢定分度值e的信號電壓在幾個微伏以下，甚至低于1微伏，因此稱重指示器對電路中的噪聲非常敏感。稱重指示器的噪聲主要由前級，特別是*級運算放大器、A/D轉(zhuǎn)換器等電路產(chǎn)生，因此，要降低稱重指示器的噪聲，關(guān)鍵是選擇低噪聲的運算放大器和A/D轉(zhuǎn)換器件。稱重指示器中的噪聲主要來源于電阻內(nèi)電子的熱運動產(chǎn)生的熱噪聲和晶體管中帶電粒子的不規(guī)則運動產(chǎn)生的熱噪聲、散粒噪聲、分配噪聲和1/f噪聲等。這些噪聲源有的為白噪聲，如熱噪聲、散粒噪聲，它們的譜密度與頻率無關(guān)；有的為有色噪聲，如1/f噪聲為粉紅噪聲，在低頻段它的頻譜密度較大；稱重指示器電路中噪聲總的頻譜密度如下圖所示：電路中噪聲電壓的頻譜密度在器件數(shù)據(jù)手冊中，噪聲電壓有時以均方根值形式給出，有時以峰峰值的形式給出，有時以nV/√Hz的形式給出。可用噪聲電壓峰峰值≈6.6×噪聲電壓均方根值換算。使用這些數(shù)據(jù)時必須注意它們與通頻帶之間的關(guān)系，實際噪聲應(yīng)是噪聲譜密度在通頻帶上的積分。