这些莫名其妙的噪声！

14天前浏览1537

▼工程师看海▼

本文摘要：（由ai生成）

这篇文档的主要内容是工程师在工作中遇到的一些信号采集问题。作者通过回忆自己和隔壁项目组遇到的信号采集问题，详细描述了问题发生的现象、原因以及解决方案。针对采集不到信号的问题，作者分析可能是由于硬件架构或其他干扰因素导致的。而对于采集信号饱和的问题，作者将其定位到所用传感器类型上，并猜测是由于导电液体和金属导体接触时发生的电化学腐蚀反应导致的。最后，作者制定了一套硬件优化方案，并期待实践结果。

这几天心里颇不宁静，今晚在院子里坐着乘凉，忽然想起往日一同攻坚的战友，在这满月的光里，该是另一番样子吧。

我们制定的uV级别信号的采集方案，从原理到模拟环境测试，一切都OK，然而真正到现场采集信号时却发现，压根就采集不到信号，下图是采集的时域和频域波形，完全看不到目标信号的成分，这采集的哪是信号，这分明是采集了个寂寞。。。。。

这个硬件架构从理论到仿真都是ok的，实验室内部测试模拟信号也是正常的，为什么到现场测试后就没有信号了呢？下图是实验室模拟采集的结果，还是非常不错的。

正在我疑惑的时候，隔壁项目组突然来找我协助解决问题，他们也是需要采集一个微弱信号，但是带宽比较宽，到了1MHz，然而有个600Hz左右的干扰一直在他们系统中出现，甚至到了mV级别，始终不得解，这是典型EMC方面的问题，从下图频率上看大约是580Hz。

兄弟项目组这个问题分析起来还是挺麻烦的，我们彻底排除了一遍电路，排除了系统自激或是系统内部的串扰（也叫串音干扰），也排除了电源引入的干扰，通过各种排除，最终把问题定位到他们使用的一个设备，这个设备需要接近他们采集系统放置，我们把设备关闭后干扰就消失了，见下图时域波形，旁边的设备一关，噪声马上降低。我从听到这个问题到定位大约用了3个小时，那晚我们肝到凌晨2点，好在结果不错，也能睡的踏实一点。

然而，第一个问题依然困扰我，为啥采集不到信号呢？

就在前两天，又有兄弟项目组突然踩雷，和我的问题刚好相反，我是采集不到信号，而他们是一采集信号就饱和，和我非常非常相似的是，他们也是理论分析、模拟信号采集都ok，一旦到现场采集信号就饱和，问题发生的流程都非常相似，这就是真兄弟项目组啊。

我这自己的坑还没填上，就过去和人家一起分析问题，没想到误打误撞反而给填自己的坑带来了思路。

他们是采集电解质液体内的电压信号，但是一连接系统，输出马上到最大值，而采集信号发生器的信号就非常好，我当时把这个问题定位到他们所用传感器类型上，传感器是金属导体，被采集的是电解质液体，是导电液体，我猜测导电液体和金属导体接触时会发生电化学腐蚀反应，他们系统之所以会饱和应该就是采集的这个腐蚀电压，相当于采集了一个电池，电化学腐蚀的原理如下图所示，不得不说，我国的初、高中数学、物理和化学课程真的非常不错，可以描述和解释大部分生活现象。