供水系統(tǒng)中用水器具的噪聲分級和測試方法簡介

備案信息

備案號：40956-2013

備案公告： 2013年第7號(總第163號) 2100433B

系統(tǒng)噪聲系統(tǒng)噪聲來源

近年來，紅外技術(shù)與系統(tǒng)在工業(yè)、醫(yī)學和科學研究等許多領(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。與紅外探測器信息獲取系統(tǒng)同，紅外探測器測試系統(tǒng)需要更高的噪聲水平要求。國內(nèi)外商用紅外探測器信息獲取電路動態(tài)范圍在80 dB 左右，國外航天用紅外探測器信息獲取電路在90 dB 以上。低噪聲的系統(tǒng)設(shè)計決定了數(shù)據(jù)后續(xù)處理的計算精度，具有至關(guān)重要的意義。基于以上考慮，本文分析紅外探測器測試系統(tǒng)噪聲的來源，以及各個部分噪聲特性進行分析，并給出相應(yīng)的抑制方法。

系統(tǒng)噪聲系統(tǒng)噪聲分析

完整的測試系統(tǒng)要對器件提供光源激勵，同時由控制模塊對器件提供驅(qū)動，偏壓，使其正常工作，并對電信號進行采集和存儲，最后將數(shù)據(jù)計算分析，并對器件的性能進行評價。對于噪聲來說，測試系統(tǒng)的噪聲 主要產(chǎn)生于電子模塊，下面針對電子模塊噪聲進行詳細分析與抑制方法研究。

在信息轉(zhuǎn)化的每一個環(huán)節(jié)中都會相應(yīng)的引入額外的噪聲。研究探測器的噪聲對紅外探測器來說有著重要意義，但對于測試系統(tǒng)來說，探測器組件作為輸入對象，在整個系統(tǒng)中作為一個整體組件進行分析。探測器組件RMS噪聲在200

1)線纜噪聲分析

線纜用于連接探測器組件和信息獲取電路。線纜不僅是系統(tǒng)中最長的部分，而且它還類似于一個拾取和輻射噪聲的高效天線，是噪聲傳導的良好通道，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)理電路主要將探測器輸出信號調(diào)理成與ADC器件輸入范圍相匹配，以達到動態(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。

電阻和運放噪聲是調(diào)理電路噪聲來源主要部分，在該電路中電阻和運放本身均是非理想器件，電阻在電流流過時不可避免產(chǎn)生熱噪聲，運放則主要包括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，都會有一定的輸出紋波，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，但是如果負載瞬態(tài)電流的變化速率要求高些，供電IC就無法對負載的需求做出實時的響應(yīng)，這樣就會出現(xiàn)電壓的跌落，從而引入噪聲，對于高于供電IC實時響應(yīng)的瞬態(tài)負載電流，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的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)化工作，對于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統(tǒng)計特征和量化位數(shù)的限制。量化噪聲是信息獲取系統(tǒng)中一個必然存在的量，隨著量化位寬的增加呈指數(shù)下降的趨勢。對于ADC器件除了存在量化噪聲這一物理量之外還存在半導體器件共同具有的1/f 噪聲，熱噪聲等，只是這些噪聲在器件設(shè)計之初已經(jīng)被很好的限制，相對于量化噪聲可以忽略不計，因此在實際分析中只需要重點關(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)的幾個區(qū)域相距較遠或用水條件不同(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) 。