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力学堂第五课——信噪比

发布时间：

2024-05-21 17:47

来源：

华力创科学

力学堂开课啦！今天给大家科普一个新词——信噪比。

 

Part1 什么是信噪比？

传感器的信噪比，是表示传感器检测微弱信号能力的一种评价指标，指的是传感器接收的信号量与噪声量的比值。通常用信噪比记为S/N或SNR），作为信号与噪声强度的比率评价。信噪比越高，表示信号相对于噪声更强，质量更好。

 

其中信号指的是设备外部需要通过这台设备进行处理的电子信号；

噪声是指经过该设备后产生的原信号中并不存在的无规则的额外信号，且该种信号并不随原信号变化而变化。

Part2 噪声是怎么产生的？

噪声的来源分为内部和外部两种，内部噪声主要是由于电路设计、制造工艺等因素，由设备自身产生；而外部噪声是由设备所在的电子环境和物理化学环境（自然环境）所造成的；外部噪声通常被称为“干扰”，这种干扰可能是电磁干扰，也可能是机械振动干扰或是温度变化干扰

 

Part3 如何提高信噪比呢？

01差动法

采用两个工作原理和特性完全相同的传感器差动组合，使其输出为两者之差，则可在输出信号中基本消除混入于两个传感器相位相同的噪声，从而得到较高的输出信噪比。

02相关法

利用信号处理技术中的互相关函数分析方法，计算信号发射端和接收端两路信号之间的时间延迟。主要用于检测传感器的输出信噪比较低，且信号与噪声同样微弱时，利用相关法将两个特性完全相同的传感器中的输出信号与噪声分离开来。

03调制法

采用机械、光学和电学等调制方法，使传感器的输出调制信号，并用窄带滤波使之低噪声化，可有效地抑制1/f噪声，这时传感器后续电路可采用交流放大器，也就无直流放大器的漂移问题。

 

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