共2条
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D饧际?请教一个光电检测时的干扰问题
问
我们公司一种产品的基本原理是通过检测光强来实现对液体成分浓度的测量
光源是发光二极管,采用LM317搭成的恒流源供电
用光电二极管接收后分为两路,一路直接放大作为直流信号,另一路采用电容隔离直流提取交流信号
现在交流信号中老是有一些干扰,将光源挡住后干扰完全消失,应该是光源部分问题.我将光源部分的电源用电容隔离直流后发现其中的交流成分很少,将其按直流信号被放大的比例放大后仍然和干扰不在一个数量级
奇怪的是由于二极管在安装时受到了很严重的侧向挤压,我把它的引脚折叠弯曲后竟然发现干扰大大减少,但仍然没有完全消除,此时二极管仍然受到挤压,只是由侧向改为垂直方向.
大家帮忙分析下是怎么回事,有没有什么办法可以完全消除干扰
■ 很好的题材,我将帖子搞花,还请你改好一点。----IC921 答 1: 如何消除干扰目前重要的是:
1.这干扰影响了工作吗。
2.测量纪录并分析干扰信号特征。
3.考察装置的机电结构(细致)。 答 2: 注意环境光的影响 答 3: 普通的硅光电池应该检测不到LED的交流光信号的 答 4: 我们工作中需要用到交流信号 谢谢各位的回复
我们工作中需要用到交流信号,实际应用中光路是要通过待测液体的,这时交流信号是必须采集的,作为其中一种物质的衡量数据.所以现在不加液体就出现了交流信号对测量的影响比较大.
这个干扰信号比较小,经11倍放大后也仅仅有几MV,所以用示波器只能参照挡光后辨别确实有干扰信号,至于特征就很难确定了.比较象有很多毛刺的锯齿波,但不规则
请问机电结构是什么意思,能详细说下吗,谢谢
环境光对其影响很小,而且遮住环境光后波动仍然存在,只是基准值略小而已,所以我估计不是由于环境光的原因.
希望大家能继续帮我分析,对工作电路\环境有什么疑问我会尽力提供信息,谢谢 ! 答 5: 将发光源用电池供电看看是否可以改善 答 6: 回guyappt1.这么小的噪声应该没有什么关系,系统有信噪比要求吗?
2.特征描述有助于查找原因,好象是正常的白噪声.
3.需要研究安装机械结构和电原理. 答 7: 我找电池试试看
我找电池试试看,不过系统要求电源非常稳定,不知一般的电池能否满足要求
回尤新亮:
1,系统这部分确实对信噪比要求较高,因为这部分所测交流信号本身就不太大,一般仅比这个噪声大几倍.
2,白噪声应该不会在挡住光源后完全消失吧,不能确定,请指教
3,我会再仔细分析下我们的光路构造,以前出现过光路中有毛刺会出现干扰的现象,不过现在已经改进了.
其实现在看来很有可能是二极管的问题,二极管引脚折叠对其发光稳定性有帮助吗? 答 8: 电池当然稳定,自身是不会有纹波的 答 9: 对于检测仪器,这样作有很多值得商榷的地方1)光源的标准建立问题,由于LED的工艺问题不能保证光源的强度一致性,所以你的恒流源就没有严格的意义了.
2)由于LED光源属于极不稳定的发光源(LZ所说的有交流成分),所以一般都使用热光源作为基准的.
3)接收传感器一般都要经过光学修正的.
4)建议光源部分要使用恒功率的控制方式. 答 10: 部分描述不清楚首先是尤新亮问到的结构问题。确实需要详细描述,否则会落过可能是关键的环节。
其次是你使用的是什么发光二极管和光电二极管?特性如何(简要说明或提供参考资料的链接)
第三是液体情况。如“溶解物”是真正溶解的呢还是乳状的?液体表面稳定吗(考虑反射光在液体波动时会导致接收强度不稳定,看你说的“象锯齿波”,我看就觉得很不对)?
第四,不知道你说的挤压是什么样的情形。暂时无法想象它是如何影响测量效果的。
…… conmwh说得很有理,有的地方我也学习了 …… 答 11: 很好的问题,我本想将帖子加酷,但一时没办法我们公司■■产品基本原理是通过检测光强来实现对液体成分浓度的测量
光源是■■发光二极管,采用LM317搭成的恒流源供电
用光电二极管接收后分为两路,一路直接放大作为直流信号,另一路采用电容耦合提取交流信号
■ 现在交流信号中老是有一些干扰,将光源挡住后干扰完全消失,应该是光源部分问题.我将光源部分的电源用电容耦合发现其中的交流成分很少,按直流信号的比例放大后仍然很小
■ 奇怪的是由于二极管在安装时受到了挤压,我把它的引脚折叠弯曲后竟然发现干扰大大减少,但仍然没有完全消除,此时二极管仍然受到挤压,只是由侧向改为垂直方向.
□□ 这个地方,似乎两者都奇怪吧。可是,我觉得我们很难从现有的内容中搞不清楚它们的逻辑关系,其中,我对“电容耦合”的描述最不明白。拜托处理一下。
大家帮忙分析下是怎么回事,有没有什么办法可以完全消除干扰
答 12: 难道是振动?光源受积压后干扰变少,难道是振动的影响? 答 13: 某些场合,可以怀疑压力波动吧?热流干扰等 答 14: 如果老在没有意义的问题上进行讨论是不可能有结果的光学测量我有5-6年的经验 答 15: 我可能知道这个问题的答案,说的不一定对,别拍我我以前也做个类似的测量工具,是一个手持式的糖度计,用于测量糖溶液的浓度和折射率的.
光源用的是红色发光二极管,恒流源为发光二极管供电,经过两路光纤导光,其中一路光作为参考光路,另外一路光作为测量光路,测量光路的光纤与蓝宝石平面用光学胶固定,光入射到液面后会有一个反射光,另外一个光纤在反射光的角度上搜集反射光信号,送达传感器.传感器选用的是TAOS的一种光电传感器,型号记不清了.
出现干扰有很多原因:
首选,光源的驱动电流是不是变化的.
其次,你对电信号的处理是不是恰当.
还有一点,我们当时是将发光二极管的头部磨平(不能够磨花了),然后用光学胶将它与光纤固定的.使用光学胶是要让光纤与所接触的平面紧密结合,而且其中不能够有气泡. 答 16: 幸哉,有有经验的专家来了!大约半年前,好象有过这方面的帖子,还有图。不记得该怎么找了。 答 17: 谢谢大家这些天的关注和指点!现在问题已经得到一定改善谢谢大家这些天的关注和指点!
现在问题已经得到一定改善,我们所采用的方案是 在光源的电源输出端接电容提取交流成分,再通过一个增益可调的放大电路,最后与交流通路的信号做减法,通过抵消的方式来消除干扰。目前干扰已经很小,数值比较稳定,波动在4个单位以内,大约相当于放大前的0.08mv,通过示波器可观察到大部分低幅的毛刺都已经被抵消掉,不过还是有一部分幅值较大的干扰未被消除。
conwh分析得确实很有道理。干扰应该是由于发光二极管工作不稳定产生的,负载不稳定会引起恒流源输出电压的波动,而且二者的波动应该是一致的,所以可以用这种抵消的方式来消除干扰。这或许也可以在一定程度上解释为什么二极管折叠后干扰会少一些,可能是在这种位置时比受侧向挤压时工作稳定一些或者是光路结构合理些,不过没什么理论依据。关于这部分我们也做了个小测试,就是将一个二极管直接接到恒流源输出插座上(机器中二极管是装在测试块中,所以会受挤压),用示波器测恒流源输出端时发现交流成分有一定削弱,但有几次测又似乎没什么变化,也无法确定。
回yxhyxh:电路处理部分应该没有引入干扰,因为挡光后干扰就完全消失了,所以几乎可以确定干扰是来自光源模块。我们的光源模块就是一个恒流源和发光二极管组成。
老板这两天又交代了新的任务,所以用电池做电源的实验还没有做,等这部分工作做完我再找电池来试验,到时我会把结果发到这个帖子的回复中,还有请问conwh恒功率控制电源结构复杂吗,能否粗略介绍下,如果简单我也想试试。谢谢!
前一段时间我做的开关电源也还有很大问题,这几天我再调试下,实在搞不定我会在电源技术中发贴求助,有经验或者有兴趣的朋友到时也过来指点下啊!先谢了
光源是发光二极管,采用LM317搭成的恒流源供电
用光电二极管接收后分为两路,一路直接放大作为直流信号,另一路采用电容隔离直流提取交流信号
现在交流信号中老是有一些干扰,将光源挡住后干扰完全消失,应该是光源部分问题.我将光源部分的电源用电容隔离直流后发现其中的交流成分很少,将其按直流信号被放大的比例放大后仍然和干扰不在一个数量级
奇怪的是由于二极管在安装时受到了很严重的侧向挤压,我把它的引脚折叠弯曲后竟然发现干扰大大减少,但仍然没有完全消除,此时二极管仍然受到挤压,只是由侧向改为垂直方向.
大家帮忙分析下是怎么回事,有没有什么办法可以完全消除干扰
■ 很好的题材,我将帖子搞花,还请你改好一点。----IC921 答 1: 如何消除干扰目前重要的是:
1.这干扰影响了工作吗。
2.测量纪录并分析干扰信号特征。
3.考察装置的机电结构(细致)。 答 2: 注意环境光的影响 答 3: 普通的硅光电池应该检测不到LED的交流光信号的 答 4: 我们工作中需要用到交流信号 谢谢各位的回复
我们工作中需要用到交流信号,实际应用中光路是要通过待测液体的,这时交流信号是必须采集的,作为其中一种物质的衡量数据.所以现在不加液体就出现了交流信号对测量的影响比较大.
这个干扰信号比较小,经11倍放大后也仅仅有几MV,所以用示波器只能参照挡光后辨别确实有干扰信号,至于特征就很难确定了.比较象有很多毛刺的锯齿波,但不规则
请问机电结构是什么意思,能详细说下吗,谢谢
环境光对其影响很小,而且遮住环境光后波动仍然存在,只是基准值略小而已,所以我估计不是由于环境光的原因.
希望大家能继续帮我分析,对工作电路\环境有什么疑问我会尽力提供信息,谢谢 ! 答 5: 将发光源用电池供电看看是否可以改善 答 6: 回guyappt1.这么小的噪声应该没有什么关系,系统有信噪比要求吗?
2.特征描述有助于查找原因,好象是正常的白噪声.
3.需要研究安装机械结构和电原理. 答 7: 我找电池试试看
我找电池试试看,不过系统要求电源非常稳定,不知一般的电池能否满足要求
回尤新亮:
1,系统这部分确实对信噪比要求较高,因为这部分所测交流信号本身就不太大,一般仅比这个噪声大几倍.
2,白噪声应该不会在挡住光源后完全消失吧,不能确定,请指教
3,我会再仔细分析下我们的光路构造,以前出现过光路中有毛刺会出现干扰的现象,不过现在已经改进了.
其实现在看来很有可能是二极管的问题,二极管引脚折叠对其发光稳定性有帮助吗? 答 8: 电池当然稳定,自身是不会有纹波的 答 9: 对于检测仪器,这样作有很多值得商榷的地方1)光源的标准建立问题,由于LED的工艺问题不能保证光源的强度一致性,所以你的恒流源就没有严格的意义了.
2)由于LED光源属于极不稳定的发光源(LZ所说的有交流成分),所以一般都使用热光源作为基准的.
3)接收传感器一般都要经过光学修正的.
4)建议光源部分要使用恒功率的控制方式. 答 10: 部分描述不清楚首先是尤新亮问到的结构问题。确实需要详细描述,否则会落过可能是关键的环节。
其次是你使用的是什么发光二极管和光电二极管?特性如何(简要说明或提供参考资料的链接)
第三是液体情况。如“溶解物”是真正溶解的呢还是乳状的?液体表面稳定吗(考虑反射光在液体波动时会导致接收强度不稳定,看你说的“象锯齿波”,我看就觉得很不对)?
第四,不知道你说的挤压是什么样的情形。暂时无法想象它是如何影响测量效果的。
…… conmwh说得很有理,有的地方我也学习了 …… 答 11: 很好的问题,我本想将帖子加酷,但一时没办法我们公司■■产品基本原理是通过检测光强来实现对液体成分浓度的测量
光源是■■发光二极管,采用LM317搭成的恒流源供电
用光电二极管接收后分为两路,一路直接放大作为直流信号,另一路采用电容耦合提取交流信号
■ 现在交流信号中老是有一些干扰,将光源挡住后干扰完全消失,应该是光源部分问题.我将光源部分的电源用电容耦合发现其中的交流成分很少,按直流信号的比例放大后仍然很小
■ 奇怪的是由于二极管在安装时受到了挤压,我把它的引脚折叠弯曲后竟然发现干扰大大减少,但仍然没有完全消除,此时二极管仍然受到挤压,只是由侧向改为垂直方向.
□□ 这个地方,似乎两者都奇怪吧。可是,我觉得我们很难从现有的内容中搞不清楚它们的逻辑关系,其中,我对“电容耦合”的描述最不明白。拜托处理一下。
大家帮忙分析下是怎么回事,有没有什么办法可以完全消除干扰
答 12: 难道是振动?光源受积压后干扰变少,难道是振动的影响? 答 13: 某些场合,可以怀疑压力波动吧?热流干扰等 答 14: 如果老在没有意义的问题上进行讨论是不可能有结果的光学测量我有5-6年的经验 答 15: 我可能知道这个问题的答案,说的不一定对,别拍我我以前也做个类似的测量工具,是一个手持式的糖度计,用于测量糖溶液的浓度和折射率的.
光源用的是红色发光二极管,恒流源为发光二极管供电,经过两路光纤导光,其中一路光作为参考光路,另外一路光作为测量光路,测量光路的光纤与蓝宝石平面用光学胶固定,光入射到液面后会有一个反射光,另外一个光纤在反射光的角度上搜集反射光信号,送达传感器.传感器选用的是TAOS的一种光电传感器,型号记不清了.
出现干扰有很多原因:
首选,光源的驱动电流是不是变化的.
其次,你对电信号的处理是不是恰当.
还有一点,我们当时是将发光二极管的头部磨平(不能够磨花了),然后用光学胶将它与光纤固定的.使用光学胶是要让光纤与所接触的平面紧密结合,而且其中不能够有气泡. 答 16: 幸哉,有有经验的专家来了!大约半年前,好象有过这方面的帖子,还有图。不记得该怎么找了。 答 17: 谢谢大家这些天的关注和指点!现在问题已经得到一定改善谢谢大家这些天的关注和指点!
现在问题已经得到一定改善,我们所采用的方案是 在光源的电源输出端接电容提取交流成分,再通过一个增益可调的放大电路,最后与交流通路的信号做减法,通过抵消的方式来消除干扰。目前干扰已经很小,数值比较稳定,波动在4个单位以内,大约相当于放大前的0.08mv,通过示波器可观察到大部分低幅的毛刺都已经被抵消掉,不过还是有一部分幅值较大的干扰未被消除。
conwh分析得确实很有道理。干扰应该是由于发光二极管工作不稳定产生的,负载不稳定会引起恒流源输出电压的波动,而且二者的波动应该是一致的,所以可以用这种抵消的方式来消除干扰。这或许也可以在一定程度上解释为什么二极管折叠后干扰会少一些,可能是在这种位置时比受侧向挤压时工作稳定一些或者是光路结构合理些,不过没什么理论依据。关于这部分我们也做了个小测试,就是将一个二极管直接接到恒流源输出插座上(机器中二极管是装在测试块中,所以会受挤压),用示波器测恒流源输出端时发现交流成分有一定削弱,但有几次测又似乎没什么变化,也无法确定。
回yxhyxh:电路处理部分应该没有引入干扰,因为挡光后干扰就完全消失了,所以几乎可以确定干扰是来自光源模块。我们的光源模块就是一个恒流源和发光二极管组成。
老板这两天又交代了新的任务,所以用电池做电源的实验还没有做,等这部分工作做完我再找电池来试验,到时我会把结果发到这个帖子的回复中,还有请问conwh恒功率控制电源结构复杂吗,能否粗略介绍下,如果简单我也想试试。谢谢!
前一段时间我做的开关电源也还有很大问题,这几天我再调试下,实在搞不定我会在电源技术中发贴求助,有经验或者有兴趣的朋友到时也过来指点下啊!先谢了
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