电子台秤噪声来源和它们的频谱特性

大家知道，应变传感器的输出信号都是毫伏级的微弱信号，特别是一些使用多个传感器的大型衡器，zui大秤量时传感器的输出仅零点几mV/V，每检定分度值e的信号电压在几个微伏以下，甚至低于1微伏，因此称重指示器对电路中的噪声非常敏感。称重指示器的噪声主要由前级，特别是*级运算放大器、A/D转换器等电路产生，因此，要降低称重指示器的噪声，关键是选择低噪声的运算放大器和A/D转换器件。称重指示器中的噪声主要来源于电阻内电子的热运动产生的热噪声和晶体管中带电粒子的不规则运动产生的热噪声、散粒噪声、分配噪声和1/f噪声等。这些噪声源有的为白噪声，如热噪声、散粒噪声，它们的谱密度与频率无关；有的为有色噪声，如1/f噪声为粉红噪声，在低频段它的频谱密度较大；称重指示器电路中噪声总的频谱密度如下图所示：电路中噪声电压的频谱密度在器件数据手册中，噪声电压有时以均方根值形式给出，有时以峰峰值的形式给出，有时以nV/√Hz的形式给出。可用噪声电压峰峰值≈6.6×噪声电压均方根值换算。使用这些数据时必须注意它们与通频带之间的关系，实际噪声应是噪声谱密度在通频带上的积分。