第一章信号采集处理模块VIP专享

第一章 信号采集处理模块 1 .1 信号采集模块 1.1.1 传感器的选择： 在光电传感器选择的过程中，我们最终决定在两种传感器中选择一种作为粗调部分的传感器。下面我们将通过一些典型数据和重要参数来对比光电二极管BPW34和 PH102： 1.形状尺寸： 图 1.1 左图为BPW34 右图为PH102 在形状尺寸对比方面，首先 BPW34为方形，最大宽度为5.4mm，而 PH102为圆形，其感光部分的直径为3.8mm。在本项目中，透光环的界面近似为矩形，尽管 PH102具有更小的尺寸，但是在实际应用中，我们认为BPW34更能符合我们的要求。 2.非线性度 从下图中，我们可以看出，两种传感器的非线性度差别并不大，在各个光强阶段其非线性变化很类似，但是在同样的光强下，PH102在电流的数值上更大。所以在这一方面的对比中，两种传感器中PH102更好一些。 图 1.2 左图为BPW34 右图为PH102 3.感光范围 BPW34：400——1100nm(最大响应波长：850nm) PH102：400——1000nm(最大响应波长：800nm) 4.噪声及内部干扰 Bpw34作为光电二极管，其内部有暗电流，而 PH102作为光电三极管，其内部有漏电流。BPW34的暗电流DInA30，而 PH102大概在微安级。所以在这个方面的对比中， BPW34更加适用。 5.成本 两种传感器的价格都在 2元左右，成本都很低。 6.反应灵敏度 光电二极管和光电三极管在灵敏度方面都很出色， 所以在这两种传感器的灵敏度都很高。 综上： 我们最终决定采用 BPW34。主要原因是因为它的内部噪声和干扰更小，在精度上能做到更好。同时，在其他方面并不弱于 PH102，都具有感光范围大、反应灵敏度高、成本低及尺寸小的特点。 1.1.2 光电传感器 BPW34的实际测试： PIN型光电二极管在接受光辐射后会产生光电流、暗电流、噪声电流，本次实验主要针对光电二极管的暗电流进行简单测试。 在 BPW34的说明书中，所给出的暗电流在VVR10时，nAIR30。但在实际测试中，我们发现在完全无光的条件下， 其测得数值比给出的阈值大一个数量级。经分析，我们认为是光电二极管中的其他噪声及环境对所测结果造成了影响。 因为暗电流的绝对值很小，所以我们用将暗电流转化为电压的间接测量的方法进行测试，把整个元件用不透光的材料遮挡起来， 再将电压测量线从电阻两端引出，测试电路见下图。 图 1.3 BPW34测试电路 对于暗电流及噪声电流的处理,我们拟用以下几种措施： 1.硬件补偿：在运放端提供一个偏置电流，与干扰电流抵消。 2.降低运放的...