高阻抗低频率传感器的工频干扰

实际上，凡是低频高阻抗的测量仪器，都会对工频干扰产生反应。

传感器的阻抗是指传感器在电气上对交流（AC）信号的抵抗。阻抗是一个复合参数，它结合了电阻（resistance）和电抗（reactance），这两者共同定义了传感器在特定频率下对电流流动的阻碍程度。

电阻（Resistance）：

这是阻抗的实部，表示传感器对电流的直流（DC）阻碍。

电阻与材料、温度和几何形状有关，对所有频率的电流都有影响。

电抗（Reactance）：

电抗是阻抗的虚部，它只对交流（AC）有影响。

电抗分为两种：电容性（Capacitive）和电感性（Inductive）。

电容性电抗来自于传感器的电容效应，随着频率的增加而减少。

电感性电抗 来自于传感器的电感效应，随着频率的增加而增加。

频率依赖性：

传感器的阻抗会随着信号的频率变化而变化，特别是电抗部分。

在不同的操作频率下，传感器的电气响应可能会显著不同。

相位角：

由于电抗的存在，交流信号通过传感器时可能会发生相位偏移。

阻抗可以表达为一个幅度和一个相位角，相位角描述了电压和电流之间的相位差。

大阻抗传感器的干扰敏感性

噪声捕获：高阻抗电路可以像天线一样工作，捕获空气中的电磁波，从而增加噪声。

电荷积累：高阻抗意味着电荷在传感器表面上积累的速度慢，这可能导致易受外部电磁场变化的影响。

电缆影响：高阻抗传感器经常依赖长电缆来传输信号，这些电缆可能会捕获并传导电磁干扰。

低频传感器的干扰敏感性

低频噪声：许多电磁干扰，如电网干扰（50或60 Hz），属于低频范围，低频传感器可能会捕获这些干扰信号。

信号辨识：在低频范围内，干扰信号可能与实际传感器信号的频率接近，使得干扰更难以通过滤波器排除。

工频信号：指代工业用频率相关电压或电流信号，在我国，一般来说，常用电源频率为50Hz的交流电，工频当然也就是50Hz常规频率。

工频干扰：是由电力系统引起的一种干扰。频率一般为50Hz或60Hz，根据不同国家或地区交流电工频频率而定。主要表现为信号测量时出现的正弦波或其他信号与正弦波的叠加。

在工频信号的干扰中，可能会存在两种信号的传输方式进入脑电设备中，从而影响干扰脑电信号的采集。

1、电源频率的传导；

此传导方式是由于电源源头的问题，在供电时，既有50hz的信号进入到脑电设备中，从而影响脑电信号。

2、空间辐射传导；

此传导方式是由于周围环境的设备供电干扰，经过空间传递到电极帽上的电极传感器，进入脑电设备。

1、尽可能选择在好的屏蔽室内进行脑电信号采集，同时屏蔽室内不要接电源插座，尽可能所有的电线是尽可能的少，同时减少不必要的电源供电。这一步的作用是用于减少电源源头的传导和空间传导。

2、阻抗过程，尽可能的小。如果噪声来源是空间辐射造成的，那么说明设备是高输入阻抗电路设备，降低阻抗值也能有效减少噪声来源；

3、使用电线屏蔽层，在某些脑电设备中，会听到不同的电极名称——无源电极和有源电极。有源电极是加了电线屏蔽层的电极，它能阻断空间辐射的干扰，从而不影响信号采集。

数字滤波器可以有效减小50Hz工频的干扰，完全消除是不可能的。以20ms为最小单位的整倍数周期滤波，可以有效减少工频的干扰。

利用低电阻材料或电磁良好的铁磁材料，将需要防护的部分包起来，防止静电或电磁的相互感应，可以隔断场的耦合通道。

滤波措施：这是抑制干扰的有效手段，特别适用于抑制经导线耦合到电路的干扰。

降低测量引线回路面积，增加屏蔽，减弱空间耦合效应

传输线路接地屏蔽

电流型的一般比电压型的抗干扰好。

本质上是一个电压跟随缓冲电路结合低通滤波器，R1C1针对50Hz滤波，R2R3C2C3针对50Hz高次谐波的过滤。

数字滤波算法的陷波点在10Hz、20Hz、40Hz、80Hz频率的整数倍处响应，所以选择10Hz频率的输出，可以一定程度的衰减50Hz工频扰动。

是看海哥哥的东西

差模干扰是两条线直线的噪声，这两条线上的电流大小相等，但方向相反。如果电流方向相同，这种模式就称为共模干扰。

我感觉这个就很好。上次问我说几个共模干扰和差模干扰。

OK，这个时候应该没有人看了，让我来写点私货的内容，

传感器电流是pA级别的，电压可以到10V：

这个电阻，绝了！

传感器的内阻非常高，达到了太欧姆级别。这是典型的高阻抗传感器，这种类型的传感器非常敏感于噪声和环境变化。

明显就是信号里面有一个稳定的正弦波在里面

我感觉是因为电磁干扰（EMI）或接地问题引起的。当使用高阻抗放大时，系统会变得非常敏感，特别是对于电磁干扰和噪声。考虑到观察到的信号具有正弦波形态，这可能是由于某种周期性的电磁干扰，如电源线频率（通常是50Hz或60Hz）或其他常见电子设备产生的干扰。

电路可以将单端（单个输出线）信号转换为差分信号（具有两个输出，一个为正，另一个为负）。差分信号有助于减少噪声和干扰，

仪表放大器：这是一种特殊类型的差分放大器，它提供高输入阻抗，非常适合处理高阻抗源的信号。仪表放大器有三个输入端：非反相输入、反相输入和参考输入。在这种情况下，可以将传感器的输出连接到非反相输入，将反相输入接地或接到参考电压，而参考输入通常也接地。

好，这里就就掏出我的INA333

直接给您接上

直接安排

我想的是，U/R=I，没明显没有卵用。

应该是两级的放大，跨阻一级，单端转差分。

减少噪声：

跨阻放大器（TIA）将微小电流转换为电压，这样可以更有效地处理信号，尤其是在高阻抗源的情况下。

差分信号转换减少了由长电缆传输或电磁干扰（EMI）引起的噪声和损失。

增强抗干扰能力：

差分信号对外部噪声和干扰更具抵抗力，因为差分接收器可以消除两条线路上相同的干扰信号（即共模噪声）。

提高信号完整性：

在电磁干扰较多的环境中，使用差分信号可以保持信号完整性，特别是在信号需要通过较长距离传输时。

https://blog.51cto.com/u_15819826/5738282?articleABtest=1