電子センサーは、自動化、監視、制御に重要なデータを提供するさまざまなシステムにおいて重要なコンポーネントです。しかし、センサー信号のノイズは、精度と信頼性に影響を及ぼす可能性があります。ノイズの発生源を理解し、最適なセンサー性能のために重要な戦略を緩和します。

電子センサーの共通の騒音源

センサーノイズは、熱騒音、電磁妨害(EMI)、電源変動などの複数のソースから発生できます。また、ジョンソン・ニキスストノイズとも呼ばれる熱騒音、抵抗成分内の電子のランダムな動きから生じる。 EMIは、近隣機器や電波からの外部電磁界によって引き起こされる可能性があります。 電源ノイズは、電圧変動や波動から発生し、センサーの読み取りに付加的な分散性を導入することができます。

騒音レベルを計算する

定量ノイズは、各ソースに関連付けられている根の平均角(RMS)の電圧または電流を計算することを含みます。抵抗器内の熱騒音のために、RMSの電圧は、使用して計算することができます。

Vn[]] = √(4kTRΔf)[

k]は、ボルツマンの定数であるTはケルビンの温度で、[]R]は抵抗であり、[[]Δf]は帯域幅です。この計算は、特定の周波数範囲内で、予想される騒音レベルを決定するのに役立ちます。

緩和戦略

ノイズ低減には、設計選択とフィルタリング技術の両方が組み込まれています。 適切なシールドと接地は、EMIを最小限に抑えることができます。 低ノイズ電源とフィルタリングコンデンサを使用して、電圧レベルを安定させることができます。 さらに、低パスフィルタなどの信号フィルタリング方法を実行することで、センサー信号から高周波ノイズコンポーネントを除去できます。

  • シールドと接地
  • 電源フィルタリング
  • 信号のろ過技術
  • 適切なセンサーの配置