供水系統(tǒng)中用水器具的噪聲分級(jí)和測(cè)試方法

備案信息

備案號(hào)：40956-2013

備案公告： 2013年第7號(hào)(總第163號(hào)) 2100433B

系統(tǒng)噪聲系統(tǒng)噪聲來(lái)源

近年來(lái)，紅外技術(shù)與系統(tǒng)在工業(yè)、醫(yī)學(xué)和科學(xué)研究等許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。紅外探測(cè)器是紅外系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)和核心器件。紅外焦平面陣列(IRFPA)探測(cè)器的發(fā)展極大地提高了紅外系統(tǒng)的性能。隨著紅外面陣規(guī)模越來(lái)越大，必須發(fā)展高速、多路、低噪聲的信息獲取電路以滿足其需求。與紅外探測(cè)器信息獲取系統(tǒng)同，紅外探測(cè)器測(cè)試系統(tǒng)需要更高的噪聲水平要求。國(guó)內(nèi)外商用紅外探測(cè)器信息獲取電路動(dòng)態(tài)范圍在80 dB 左右，國(guó)外航天用紅外探測(cè)器信息獲取電路在90 dB 以上。低噪聲的系統(tǒng)設(shè)計(jì)決定了數(shù)據(jù)后續(xù)處理的計(jì)算精度，具有至關(guān)重要的意義?；谝陨峡紤]，本文分析紅外探測(cè)器測(cè)試系統(tǒng)噪聲的來(lái)源，以及各個(gè)部分噪聲特性進(jìn)行分析，并給出相應(yīng)的抑制方法。

系統(tǒng)噪聲系統(tǒng)噪聲分析

完整的測(cè)試系統(tǒng)要對(duì)器件提供光源激勵(lì)，同時(shí)由控制模塊對(duì)器件提供驅(qū)動(dòng)，偏壓，使其正常工作，并對(duì)電信號(hào)進(jìn)行采集和存儲(chǔ)，最后將數(shù)據(jù)計(jì)算分析，并對(duì)器件的性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。對(duì)于噪聲來(lái)說(shuō)，測(cè)試系統(tǒng)的噪聲 主要產(chǎn)生于電子模塊，下面針對(duì)電子模塊噪聲進(jìn)行詳細(xì)分析與抑制方法研究。

在信息轉(zhuǎn)化的每一個(gè)環(huán)節(jié)中都會(huì)相應(yīng)的引入額外的噪聲。研究探測(cè)器的噪聲對(duì)紅外探測(cè)器來(lái)說(shuō)有著重要意義，但對(duì)于測(cè)試系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，探測(cè)器組件作為輸入對(duì)象，在整個(gè)系統(tǒng)中作為一個(gè)整體組件進(jìn)行分析。探測(cè)器組件RMS噪聲在200

1)線纜噪聲分析

線纜用于連接探測(cè)器組件和信息獲取電路。線纜不僅是系統(tǒng)中最長(zhǎng)的部分，而且它還類似于一個(gè)拾取和輻射噪聲的高效天線，是噪聲傳導(dǎo)的良好通道，因此線纜是系統(tǒng)中最薄弱的部分。

2)調(diào)理電路噪聲

調(diào)理電路主要將探測(cè)器輸出信號(hào)調(diào)理成與ADC器件輸入范圍相匹配，以達(dá)到動(dòng)態(tài)范圍相匹配的作用.儀器儀表放大電路具有高共模抑制比，高輸入阻抗，低噪聲，低線性誤差，低失調(diào)電壓和失調(diào)電壓漂移，低輸入偏置電流和失調(diào)電流誤差，帶寬充裕等特征。適合光電成像系統(tǒng)，能夠較好地完成圖像信息的獲取工作。

電阻和運(yùn)放噪聲是調(diào)理電路噪聲來(lái)源主要部分，在該電路中電阻和運(yùn)放本身均是非理想器件，電阻在電流流過(guò)時(shí)不可避免產(chǎn)生熱噪聲，運(yùn)放則主要包括n端和p端的等效輸入電流噪聲及兩端之間的等效電壓輸入噪聲。

3)電源及偏壓噪聲

電源輸出模塊，如LDO和DC/DC等，在輸出電壓時(shí)，都會(huì)有一定的輸出紋波，在器件的Datasheet中有明確的規(guī)格參數(shù)，對(duì)這一類噪聲，一旦IC供電芯片確定了，這部分噪聲也就確定了，但是如果負(fù)載瞬態(tài)電流的變化速率要求高些，供電IC就無(wú)法對(duì)負(fù)載的需求做出實(shí)時(shí)的響應(yīng)，這樣就會(huì)出現(xiàn)電壓的跌落，從而引入噪聲，對(duì)于高于供電IC實(shí)時(shí)響應(yīng)的瞬態(tài)負(fù)載電流，就需要增加額外的去禍電容滿足這一需求。我們采用不同容值不同材質(zhì)的電容組合可以有效去除。

4) ADC噪聲

模擬數(shù)字轉(zhuǎn)化(ADC)模塊主要完成模擬圖像信號(hào)的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)化工作，對(duì)于ADC由于有效量化位數(shù)的限制，存在著不可避免的量化噪聲，量化噪聲主要受到信號(hào)統(tǒng)計(jì)特征和量化位數(shù)的限制。量化噪聲是信息獲取系統(tǒng)中一個(gè)必然存在的量，隨著量化位寬的增加呈指數(shù)下降的趨勢(shì)。對(duì)于ADC器件除了存在量化噪聲這一物理量之外還存在半導(dǎo)體器件共同具有的1/f 噪聲，熱噪聲等，只是這些噪聲在器件設(shè)計(jì)之初已經(jīng)被很好的限制，相對(duì)于量化噪聲可以忽略不計(jì)，因此在實(shí)際分析中只需要重點(diǎn)關(guān)注量化噪聲。

因用戶水壓要求的不同而分的供水系統(tǒng)。如城鎮(zhèn)中某些高層建筑區(qū)或某些工業(yè)企業(yè)要求較高的供水壓力，此時(shí)可設(shè)置高于城鎮(zhèn)常壓的分壓供水系統(tǒng)；比按高壓的的統(tǒng)一供水系統(tǒng)節(jié)約能源 。

分區(qū)供水系統(tǒng)是按地區(qū)位置、用水條件或地形高低形成不同分區(qū)域的供水系統(tǒng)。如城鎮(zhèn)的幾個(gè)區(qū)域相距較遠(yuǎn)或用水條件不同(如工業(yè)用水)或因地形高差形成高低區(qū)域都可采用分區(qū)供水系統(tǒng) 。