Korkean tarkkuuden mittauksissa multiplekserin valinta voi vaikuttaa merkittävästi järjestelmän yleiseen melutehokkuuteen. Multiplekser-laitteita käytetään useiden signaalien ohjaamiseen yhden kanavan kautta, mutta niiden ominaiset meluominaisuudet voivat aiheuttaa virheitä erityisesti herkissä sovelluksissa, kuten tieteellisissä laitteissa ja lääkinnällisissä laitteissa.

Multiplekserit ja niiden meluominaisuudet

On olemassa useita tyyppisiä multiplekserejä, joita käytetään yleisesti herkissä mittauksissa, kuten mekaaninen, relepohjainen ja solid-state (elektroninen) multiplekseri. Jokaisella tyypillä on erilaisia melukäyttäytymistä, jotka perustuvat niiden suunnitteluun ja toimintaperiaatteisiin.

Mekaaniset ja release-pohjaiset monitoimilaitteet

Mekaaniset ja relepohjaiset multiplexit käyttävät fyysisiä kontakteja signaaleja yhdistäen. Niillä on taipumus olla korkeampi kosketusvastus ja ne aiheuttavat kosketusmelua, joka voi vaihdella lämpötilan ja kulumisen mukaan. Vaikka niitä käytetään usein eristämiseen, niiden melutasot voivat olla ongelmallisia korkea-tarkkuusolosuhteissa.

Kiinteän tilan rypytin

Kiinteätilaiset multiplekserit käyttävät puolijohdekytkimiä, kuten CMOS- tai JFET-laitteita. Ne tarjoavat yleensä matalampaa kosketusmelua ja nopeampia kytkentäaikoja. Ne kuitenkin ottavat käyttöön omat melulähteensä, kuten vuotovirrat ja välkkyvän melun, jota on hallittava huolellisesti.

Melutason mittaaminen ja vertailu

Eri multiplekserityyppien melutason arvioimiseksi tutkijat mittaavat yleensä järjestelmän perusmelua kunkin rypsilaitteen ollessa paikoillaan.

  • Input-referred melu[: Multiplekserin lisäämä ääni suhteessa tulosignaaliin.
  • Flicker melu[: Matalataajuinen melu, joka voi olla hallitseva herkissä mittauksissa.
  • ]Termaalinen melu[: Luodaan resistenttien elementtien sisällä laitteen.

Kehittyneet mittausasetukset sisältävät suojausta, matalaäänisiä vahvistimia ja suodatusta, jotta kunkin MS-tyypin melutasot voidaan määritellä tarkasti.

Säädettävien mittausten vaikutukset

Sopivan multiplekserin valinta riippuu erityisistä mittausvaatimuksista. Ultraherkissä mittauksissa suositaan usein solid-state multiplekser -laitteita, joiden välkkyvyys on alhainen. Joissakin tapauksissa relepohjaisten järjestelmien suurempi kosketusvastus voi kuitenkin olla hyväksyttävää, jos niiden melutaso on riittävän alhainen.

Päätelmät

Eri multiplekserityyppien meluominaisuuksien ymmärtäminen on ratkaisevan tärkeää herkkien mittausjärjestelmien optimoimiseksi. Valitsemalla ja testaamalla huolellisesti multipleksereita, insinöörit ja tutkijat voivat minimoida melun vaikutukset ja parantaa mittausten tarkkuutta.