Optisia antureita käytetään laajasti tarkkojen mittausten tekemiseen eri tieteellisissä ja teollisissa sovelluksissa. Keskeinen parametri niiden suorituskyvyn arvioinnissa on signaali-melusuhde (SNR). SNR-arvon laskeminen auttaa määrittämään sensorin kyvyn erottaa haluttu signaali taustamelusta ja varmistaa tarkka tiedonkeruu.

Signaalin ja melun ymmärtäminen

signaali[ viittaa kohdeilmiön aikaansaamaan mitattavissa olevaan optiseen vasteeseen, kuten valon voimakkuuteen tai aallonpituussiirtymään. Melu[ sisältää kaikki ei-toivotut vaihtelut, jotka peittävät signaalin, kuten elektroniset vaihtelut, ympäristöhäiriöt tai fotonisuihkun melu.

SNR-arvon laskentavaiheet

SNR:n laskeminen edellyttää signaalin lujuuden ja melutason mittaamista, ja sen jälkeen se jaetaan kahteen. Peruskaava on:

SNR = signaali / melu

Käytännön mittausprosessi

1. Tallenna anturin lähtö mitattaessa tunnettua, vakaata kohdetta signaalitason määrittämiseksi.

2. Mittaa anturin ulostulon vaihtelut ajan mittaan melutason arvioimiseksi, usein keskihajonta tai varianssilla.

3. Laske SNR jakamalla keskimääräinen signaali melumittauksella.

Esimerkkilaskenta

Jos keskimääräinen signaali on 1000 yksikköä ja melun keskihajonta on 50 yksikköä,

SNR = 1000 / 50 = 20

  • Varmista vakaat mittausolosuhteet
  • Käytetään asianmukaisia keskiarvotekniikoita
  • Tarkkuuden toistetut mittaukset
  • Ympäristötekijöiden huomioon ottaminen