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請教一個光電檢測時的干擾問題 |
| 作者：guyappt 欄目：模擬技術(shù) |
我們公司一種產(chǎn)品的基本原理是通過檢測光強來實現(xiàn)對液體成分濃度的測量 光源是發(fā)光二極管,采用LM317搭成的恒流源供電 用光電二極管接收后分為兩路,一路直接放大作為直流信號,另一路采用電容隔離直流提取交流信號 現(xiàn)在交流信號中老是有一些干擾,將光源擋住后干擾完全消失,應(yīng)該是光源部分問題.我將光源部分的電源用電容隔離直流后發(fā)現(xiàn)其中的交流成分很少,將其按直流信號被放大的比例放大后仍然和干擾不在一個數(shù)量級 奇怪的是由于二極管在安裝時受到了很嚴重的側(cè)向擠壓,我把它的引腳折疊彎曲后竟然發(fā)現(xiàn)干擾大大減少,但仍然沒有完全消除,此時二極管仍然受到擠壓,只是由側(cè)向改為垂直方向. 大家?guī)兔Ψ治鱿率窃趺椿厥?有沒有什么辦法可以完全消除干擾 ■ 很好的題材，我將帖子搞花，還請你改好一點。----IC921 * - 本貼最后修改時間：2006-7-28 16:15:48 修改者：guyappt |
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| 作者： 尤新亮 于 2006/7/24 18:01:00 發(fā)布：
如何消除干擾 目前重要的是： 1.這干擾影響了工作嗎。 2.測量紀錄并分析干擾信號特征。 3.考察裝置的機電結(jié)構(gòu)（細致）。 |
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| 3樓： | >>參與討論 |
| 作者： awey 于 2006/7/24 19:54:00 發(fā)布：
注意環(huán)境光的影響 |
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| 4樓： | >>參與討論 |
| 作者： zf3899 于 2006/7/24 20:14:00 發(fā)布：
普通的硅光電池應(yīng)該檢測不到LED的交流光信號的 |
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| 作者： guyappt 于 2006/7/25 10:55:00 發(fā)布：
我們工作中需要用到交流信號 謝謝各位的回復(fù) 我們工作中需要用到交流信號,實際應(yīng)用中光路是要通過待測液體的,這時交流信號是必須采集的,作為其中一種物質(zhì)的衡量數(shù)據(jù).所以現(xiàn)在不加液體就出現(xiàn)了交流信號對測量的影響比較大. 這個干擾信號比較小,經(jīng)11倍放大后也僅僅有幾MV,所以用示波器只能參照擋光后辨別確實有干擾信號,至于特征就很難確定了.比較象有很多毛刺的鋸齒波,但不規(guī)則 請問機電結(jié)構(gòu)是什么意思,能詳細說下嗎,謝謝 環(huán)境光對其影響很小,而且遮住環(huán)境光后波動仍然存在,只是基準值略小而已,所以我估計不是由于環(huán)境光的原因. 希望大家能繼續(xù)幫我分析,對工作電路\環(huán)境有什么疑問我會盡力提供信息,謝謝 ! |
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| 作者： awey 于 2006/7/25 11:03:00 發(fā)布：
將發(fā)光源用電池供電看看是否可以改善 |
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| 作者： 尤新亮 于 2006/7/25 12:30:00 發(fā)布：
回guyappt 1.這么小的噪聲應(yīng)該沒有什么關(guān)系,系統(tǒng)有信噪比要求嗎? 2.特征描述有助于查找原因,好象是正常的白噪聲. 3.需要研究安裝機械結(jié)構(gòu)和電原理. |
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| 8樓： | >>參與討論 |
| 作者： guyappt 于 2006/7/25 16:14:00 發(fā)布：
我找電池試試看 我找電池試試看,不過系統(tǒng)要求電源非常穩(wěn)定,不知一般的電池能否滿足要求 回尤新亮: 1,系統(tǒng)這部分確實對信噪比要求較高,因為這部分所測交流信號本身就不太大,一般僅比這個噪聲大幾倍. 2,白噪聲應(yīng)該不會在擋住光源后完全消失吧,不能確定,請指教 3,我會再仔細分析下我們的光路構(gòu)造,以前出現(xiàn)過光路中有毛刺會出現(xiàn)干擾的現(xiàn)象,不過現(xiàn)在已經(jīng)改進了. 其實現(xiàn)在看來很有可能是二極管的問題,二極管引腳折疊對其發(fā)光穩(wěn)定性有幫助嗎? |
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| 9樓： | >>參與討論 |
| 作者： awey 于 2006/7/25 16:21:00 發(fā)布：
電池當(dāng)然穩(wěn)定，自身是不會有紋波的 |
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| 10樓： | >>參與討論 |
| 作者： conwh 于 2006/7/25 23:04:00 發(fā)布：
對于檢測儀器,這樣作有很多值得商榷的地方 1)光源的標準建立問題,由于LED的工藝問題不能保證光源的強度一致性,所以你的恒流源就沒有嚴格的意義了. 2)由于LED光源屬于極不穩(wěn)定的發(fā)光源(LZ所說的有交流成分),所以一般都使用熱光源作為基準的. 3)接收傳感器一般都要經(jīng)過光學(xué)修正的. 4)建議光源部分要使用恒功率的控制方式. |
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| 11樓： | >>參與討論 |
| 作者： iC921 于 2006/7/26 3:18:00 發(fā)布：
部分描述不清楚 首先是尤新亮問到的結(jié)構(gòu)問題。確實需要詳細描述，否則會落過可能是關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。 其次是你使用的是什么發(fā)光二極管和光電二極管？特性如何（簡要說明或提供參考資料的鏈接） 第三是液體情況。如“溶解物”是真正溶解的呢還是乳狀的？液體表面穩(wěn)定嗎（考慮反射光在液體波動時會導(dǎo)致接收強度不穩(wěn)定，看你說的“象鋸齒波”，我看就覺得很不對）？ 第四，不知道你說的擠壓是什么樣的情形。暫時無法想象它是如何影響測量效果的。 …… conmwh說得很有理，有的地方我也學(xué)習(xí)了 …… * - 本貼最后修改時間：2006-7-26 3:43:08 修改者：iC921 |
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| 12樓： | >>參與討論 |
| 作者： iC921 于 2006/7/26 3:39:00 發(fā)布：
很好的問題，我本想將帖子加酷，但一時沒辦法 我們公司■■產(chǎn)品基本原理是通過檢測光強來實現(xiàn)對液體成分濃度的測量 光源是■■發(fā)光二極管,采用LM317搭成的恒流源供電 用光電二極管接收后分為兩路,一路直接放大作為直流信號,另一路采用電容耦合提取交流信號 ■ 現(xiàn)在交流信號中老是有一些干擾,將光源擋住后干擾完全消失,應(yīng)該是光源部分問題.我將光源部分的電源用電容耦合發(fā)現(xiàn)其中的交流成分很少,按直流信號的比例放大后仍然很小 ■ 奇怪的是由于二極管在安裝時受到了擠壓,我把它的引腳折疊彎曲后竟然發(fā)現(xiàn)干擾大大減少,但仍然沒有完全消除,此時二極管仍然受到擠壓,只是由側(cè)向改為垂直方向. □□ 這個地方，似乎兩者都奇怪吧�？墒�，我覺得我們很難從現(xiàn)有的內(nèi)容中搞不清楚它們的邏輯關(guān)系，其中，我對“電容耦合”的描述最不明白。拜托處理一下。 大家?guī)兔Ψ治鱿率窃趺椿厥?有沒有什么辦法可以完全消除干擾 * - 本貼最后修改時間：2006-7-26 9:36:06 修改者：iC921 |
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| 13樓： | >>參與討論 |
| 作者： sheepyang 于 2006/7/26 9:19:00 發(fā)布：
難道是振動？ 光源受積壓后干擾變少，難道是振動的影響？ |
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| 14樓： | >>參與討論 |
| 作者： IC921 于 2006/7/26 9:37:00 發(fā)布：
某些場合，可以懷疑壓力波動吧？ 熱流干擾等 * - 本貼最后修改時間：2006-7-26 17:47:29 修改者：iC921 |
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| 15樓： | >>參與討論 |
| 作者： conwh 于 2006/7/26 11:02:00 發(fā)布：
如果老在沒有意義的問題上進行討論是不可能有結(jié)果的 光學(xué)測量我有5-6年的經(jīng)驗 |
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| 16樓： | >>參與討論 |
| 作者： yxhyxh 于 2006/7/26 12:54:00 發(fā)布：
我可能知道這個問題的答案,說的不一定對,別拍我 我以前也做個類似的測量工具,是一個手持式的糖度計,用于測量糖溶液的濃度和折射率的. 光源用的是紅色發(fā)光二極管,恒流源為發(fā)光二極管供電,經(jīng)過兩路光纖導(dǎo)光,其中一路光作為參考光路,另外一路光作為測量光路,測量光路的光纖與藍寶石平面用光學(xué)膠固定,光入射到液面后會有一個反射光,另外一個光纖在反射光的角度上搜集反射光信號,送達傳感器.傳感器選用的是TAOS的一種光電傳感器,型號記不清了. 出現(xiàn)干擾有很多原因: 首選,光源的驅(qū)動電流是不是變化的. 其次,你對電信號的處理是不是恰當(dāng). 還有一點,我們當(dāng)時是將發(fā)光二極管的頭部磨平(不能夠磨花了),然后用光學(xué)膠將它與光纖固定的.使用光學(xué)膠是要讓光纖與所接觸的平面緊密結(jié)合,而且其中不能夠有氣泡. |
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| 17樓： | >>參與討論 |
| 作者： iC921 于 2006/7/26 17:44:00 發(fā)布：
幸哉，有有經(jīng)驗的專家來了! 大約半年前，好象有過這方面的帖子，還有圖。不記得該怎么找了。 |
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| 18樓： | >>參與討論 |
| 作者： guyappt 于 2006/7/28 18:12:00 發(fā)布：
謝謝大家這些天的關(guān)注和指點！現(xiàn)在問題已經(jīng)得到一定改善 謝謝大家這些天的關(guān)注和指點！ 現(xiàn)在問題已經(jīng)得到一定改善，我們所采用的方案是 在光源的電源輸出端接電容提取交流成分，再通過一個增益可調(diào)的放大電路，最后與交流通路的信號做減法，通過抵消的方式來消除干擾。目前干擾已經(jīng)很小，數(shù)值比較穩(wěn)定，波動在4個單位以內(nèi)，大約相當(dāng)于放大前的0.08mv，通過示波器可觀察到大部分低幅的毛刺都已經(jīng)被抵消掉，不過還是有一部分幅值較大的干擾未被消除。 conwh分析得確實很有道理。干擾應(yīng)該是由于發(fā)光二極管工作不穩(wěn)定產(chǎn)生的，負載不穩(wěn)定會引起恒流源輸出電壓的波動，而且二者的波動應(yīng)該是一致的，所以可以用這種抵消的方式來消除干擾。這或許也可以在一定程度上解釋為什么二極管折疊后干擾會少一些，可能是在這種位置時比受側(cè)向擠壓時工作穩(wěn)定一些或者是光路結(jié)構(gòu)合理些，不過沒什么理論依據(jù)。關(guān)于這部分我們也做了個小測試，就是將一個二極管直接接到恒流源輸出插座上（機器中二極管是裝在測試塊中，所以會受擠壓），用示波器測恒流源輸出端時發(fā)現(xiàn)交流成分有一定削弱，但有幾次測又似乎沒什么變化，也無法確定。 回yxhyxh:電路處理部分應(yīng)該沒有引入干擾，因為擋光后干擾就完全消失了，所以幾乎可以確定干擾是來自光源模塊。我們的光源模塊就是一個恒流源和發(fā)光二極管組成。 老板這兩天又交代了新的任務(wù)，所以用電池做電源的實驗還沒有做，等這部分工作做完我再找電池來試驗，到時我會把結(jié)果發(fā)到這個帖子的回復(fù)中，還有請問conwh恒功率控制電源結(jié)構(gòu)復(fù)雜嗎，能否粗略介紹下，如果簡單我也想試試。謝謝！ 前一段時間我做的開關(guān)電源也還有很大問題，這幾天我再調(diào)試下，實在搞不定我會在電源技術(shù)中發(fā)貼求助，有經(jīng)驗或者有興趣的朋友到時也過來指點下啊！先謝了 |
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