केबलों में पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव?


14

मैं एक photodiode करने के लिए एक 3m लंबी केबल पर एक बहुत संवेदनशील transimpedance एम्पलीफायर का उपयोग कर रहा हूँ। सिग्नल का स्तर लगभग 70 एनए - 700 एनए है। केबल में टकराकर एम्पलीफायर के आउटपुट पर एक बड़े वोल्टेज स्पाइक का कारण बनता है। इन्सुलेट सामग्री FEP है।

क्या यह केबल इंसुलटन में पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव हो सकता है?

संपादित करें: यहां एक विशिष्ट वोल्टेज स्पाइक है। ऐसा तब होता है जब मैं केबल को मोड़ता हूं, हिलाता हूं या टैप करता हूं। केबल टकराते समय वोल्टेज स्पाइक


4
नहीं, लेकिन यह विद्युत चुम्बकीय प्रभाव हो सकता है, क्योंकि कुछ चुंबकीय क्षेत्र के अंदर जाने वाले चार्ज वाहक को एक वर्तमान प्रेरित मिलेगा। या बस अपने कनेक्शन और संपर्कों की जांच करें। वे टूट जाते हैं और यांत्रिक प्रभाव से प्रभावित हो जाते हैं ..
यूजीन श।

1
पीजोइलेक्ट्रिक नहीं, बस सादा पुरानी माइक्रोफनी।
फ़िनबार

6
@: यह कोई मतलब नहीं है। मैं मानता हूं कि यह पीजो नहीं है, लेकिन इस बारे में सोचें कि मिक्रोफोनी का मतलब क्या है। माइक्रोफ़नी का एक कारण कैपेसिटर के कुछ चीनी मिट्टी की चीज़ें जैसी चीजों पर पीजो प्रभाव है। अन्यथा, "माइक्रोफ़ोनी" को किसी प्रकार के प्रेरण की आवश्यकता होगी। आपको यह समझाना होगा कि यह कहाँ से आता है।
ओलिन लेथ्रोप

1
@OlinLathrop माइक्रोफनी कंपन के कारण आवेशों की गति के कारण भी हो सकता है - कोई प्रेरण की आवश्यकता नहीं
जोरेन वेस

4
@ जोरेन: यह एक कैपेसिटिव प्रभाव होगा, न कि पीज़ोइलेक्ट्रिक प्रभाव।
ओलिन लेथ्रोप

जवाबों:


13

संभवत: ट्राइबोइलेक्ट्रिक प्रभाव।

आप संगीत वाद्ययंत्र के लिए बनाई गई केबल पा सकते हैं, जिसे कम प्रतिरोध वाली कार्बन संसेचित परत के साथ स्क्रीन किया जाता है (वे इसे सेमी कंडक्टिंग कहते हैं!) स्क्रीन और केंद्र कंडक्टर के इन्सुलेशन के बीच, यह उच्च जेड स्रोतों से निपटने के दौरान सहायक होता है क्योंकि यह कम से कम होता है। आंदोलन के कारण शोर।


9

जैक के जवाब में जोड़ना:

ट्राइबोइलेक्ट्रिक प्रभाव हर दिन स्थैतिक बिजली की तरह होते हैं: डाईब्रीट्रिक्स को एक साथ रगड़कर कुछ इलेक्ट्रॉनों को बाहर निकाला जाता है और चार्ज बनाता है।

इससे करंट बनता है (i = dq / dt) /

यह आपके माप को कैसे प्रभावित करेगा यह केबल को चलाने वाले सर्किट के प्रतिबाधा के अनुपातिक है। ओम के नियम के अनुसार बनाया गया त्रुटि वोल्टेज Z * i है। यदि केबल एक एम्पलीफायर के कम प्रतिबाधा उत्पादन से संचालित होता है, तो प्रभाव आमतौर पर बिल्कुल भी मायने नहीं रखेगा।

लेकिन आप छोटे फोटोडायोड धाराओं को माप रहे हैं, इसलिए यहां यह मायने रखता है।

एक और प्रभाव है: आपका कोअक्स एक संधारित्र है। यदि यह एक डीसी वोल्टेज (0V नहीं) के लिए चार्ज किया जाता है, तो इसे झुकने से इसकी धारिता को संशोधित किया जाएगा। चूंकि केबल की कैपेसिटेंस के अंदर चार्ज स्थिर है, इसलिए कैपेसिटेंस बदलने से वोल्टेज बदल जाता है। फिर, यह एक उच्च प्रतिबाधा सेटिंग में मायने रखता है ... आपकी तरह।

समाधान:

  • सब कुछ जैक ने कहा

... और स्पष्ट एक, हालांकि हमेशा संभव नहीं:

  • एम्पलीफायर को फोटोडायोड के बगल में रखें और इसका कम-प्रतिबाधा आउटपुट ड्राइव केबल है।

यदि आप नॉन-ट्राइबोइलेक्ट्रिक कोक्स चाहते हैं, तो आपके पास Google के लिए "कम शोर समाक्षीय केबल" हैं। यह इन्सुलेशन परतों के बीच ग्रेफाइट / कार्बन आधारित प्रतिरोधक परत के साथ एक प्रकार का कोअक्स है, जो रगड़ द्वारा बनाए गए किसी भी चार्ज को भंग कर देता है। हालांकि, वे खोजने के लिए कठिन और महंगे हैं। वे इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम में उपयोग किए जाते हैं, या उदाहरण के लिए, पीजो सेंसर का उपयोग करते हुए कंपन माप के लिए।

मैं मंच माइक्रोफोन केबल का उपयोग भी करता हूं: केबल की तरह संगीतकारों जो वक्ताओं में एक थुप्पम का उत्पादन नहीं करते हैं जब कोई केबल पर कदम रखता है। यदि आप किसी भी संगीत / गिटार की दुकान में चलते हैं और ऐसी केबल की मांग करते हैं, तो बिक्री व्यक्ति को पता चल जाएगा कि आप किस बारे में बात कर रहे हैं। वे शामिल भौतिकी के बारे में नहीं जानते हैं, लेकिन वे ग्राहकों को केबल वापस करने के बारे में जानेंगे क्योंकि आपके पास माइक्रोफ़ोनिक है ...

इन केबलों में आमतौर पर तारों के आसपास एक कपास भराव होता है, जो तुला होने पर चार्ज उत्पन्न नहीं करता है।

मैं ऑडियो माप के लिए संतुलित मंच माइक्रोफोन केबल का उपयोग करता हूं: वे सस्ते हैं, आसानी से उपलब्ध हैं, और बहुत अच्छी तरह से काम करते हैं। फैंसी ऑडियोफाइल सामान की जरूरत नहीं।

यदि आप मनाना चाहते हैं, तो गिटार केबल का प्रयास करें। वे एक ही सेटिंग के लिए डिज़ाइन किए गए हैं: छोटे सिग्नल, स्पास्टिक आंदोलन के बहुत सारे, उच्च-जेड सेटिंग ... ये एचएफ प्रतिबाधा के लिए निर्दिष्ट नहीं होंगे।


मुझे एक परिरक्षित केबल की आवश्यकता है जिसमें लगभग 12 मुड़ जोड़े हैं। मैं इनमें से 3 rs232 केबल का उपयोग कर रहा हूँ ऑडियो केबल मेरे आवेदन के लिए बहुत भारी होगा। क्या उच्च घनत्व वाले केबल इस विशेष कोटिंग के साथ मौजूद हैं?
kva

कोई जानकारी नहीं। मुझे जो सबसे करीब मिला, वह था femto.de/en/products/accessories/low-noise-cable.html लेकिन ... वे बहुत महंगे हैं। हालांकि ... फ्लेक्स पीसीबी का उपयोग क्यों नहीं किया जाता है? या एफएफसी / एफपीसी जंपर्स? एक फ्लेक्स में, सभी परतों को एक साथ सरेस से जोड़ा हुआ है, इसलिए वे
रगड़ेंगे

@kva - एक माइक्रोफ़ोन "स्नेक" केबल आपको लगता है कि आपके बाद क्या है
थ्रीपेज़ेल

@threephaseeesl मैंने इसे देखा। लगता है जैसे मुझे किसी प्रकार के मल्टी-कंडक्टर प्रसारण केबल की आवश्यकता है।
kva

mogamicable.com/category/bulk/snake यह एक माइक्रोफ़ोनी निर्दिष्ट करता है "50mV 50kOhm में यदि आप इस पर कदम रखते हैं" तो शायद आपके आवेदन के लिए बहुत अधिक है
peufeu

3

यह केबल में माइक्रोफ़ोनिक प्रभाव की तरह लगता है। यह कई स्रोतों से उत्पन्न होता है, जिनमें से कुछ का उल्लेख सहित अन्य उत्तरों में किया गया है

  • इंसुलेटर पर सरफेस चार्ज बन रहा है, तब केबल के मुड़ने पर डिस्चार्ज हो रहा है
  • त्रिआयामी प्रभाव (यानी घर्षण)
  • पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव (इन्सुलेटर में, तांबा नहीं)

यह कैपेसिटिव या इंडक्टिव पिक-अप भी हो सकता है। हालांकि इसकी संभावना कम है, अगर आपके पास पहले से ही अच्छी गुणवत्ता वाला ढालित केबल है जो एक ग्राउंडेड शील्ड के साथ है।

आम समाधानों में शामिल हैं:

  • थोड़ा प्रवाहकीय पैकिंग सामग्री के साथ केबल्स जो किसी भी संचित चार्ज को उड़ा देते हैं
  • अलग-अलग इन्सुलेटर सामग्री वाले केबल जो निर्माण या ट्राइबोइलेक्ट्रिक / पीज़ोइलेक्ट्रिक प्रभाव के लिए कम संवेदनशील होते हैं।
  • स्टीफ़र केबल, जिसके परिणामस्वरूप झुकने और शोर उठाने की संभावना कम होती है।
  • बहुत सारे भराव के साथ बड़े व्यास वाले केबल, जो व्यक्तिगत कोर पर झुकने को कम करते हैं।
  • रनिंग केबल जहां वे टकराए जाने की संभावना नहीं हैं / परेशान हैं।
  • पर्यावरण से ध्वनिक पिक-अप से बचने के लिए फोम के साथ केबलों को कवर करना या उनकी सुरक्षा करना।
  • नौकायन या अन्यथा उन्हें नीचे फिक्स करना ताकि उन्हें टकराया या स्थानांतरित नहीं किया जा सके, हालांकि सावधान रहें कि उन्हें कुचलने या नुकसान न करें।

ऑन-स्टेज ऑडियो उपयोग के लिए डिज़ाइन किए गए केबल यहां अच्छे हो सकते हैं, क्योंकि वे अक्सर गैर-माइक्रोफ़ोनिक होते हैं। ऑडीओफाइल बाजार में बहुत अधिक मात्रा में कचरा है, लेकिन कुछ अच्छे उत्पाद भी हैं - हालांकि ऑडियो उपयोग के लिए अत्यधिक overengineered - सटीक प्रयोगशाला उपकरणों के लिए महान हैं।


हम उपकरण सत्यापन के लिए केबलों का उपयोग करते हैं। उपकरण बड़े रैक में संग्रहीत हैं, जो सामने चल रहे केबलों के साथ हैं। यह संभव है कि कोई उनमें टकरा जाए। शायद महत्वपूर्ण परीक्षणों के दौरान हमें लोगों को चेतावनी दी जानी चाहिए कि वे केबलों को न छूएं? लंबी अवधि के परीक्षण के लिए केबल को जिप्टी का उपयोग करके सुरक्षित किया जा सकता है जो मुझे लगता है कि चेसिस के लिए है।
कोवा

2

कॉपर किसी भी सराहनीय पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव को प्रदर्शित नहीं करता है।

संभवतया यह हो रहा है कि केबल के इन्सुलेशन के बाहर छोटे आरोपों को स्थानांतरित किया जा रहा है। इन्सुलेशन मूल रूप से संधारित्र का ढांकता हुआ है, संधारित्र के एक तरफ सिग्नल तार के साथ। जैसे-जैसे केबल चारों ओर घूमती है और विभिन्न चीजों को छूती है, उस पर विभिन्न स्थिर प्रभार हो सकते हैं, संधारित्र के माध्यम से छोटे धाराओं का कारण बनता है।

आम तौर पर ये धाराएँ पदार्थ से बहुत छोटी होती हैं, लेकिन आपके मामले में आप इन्हें विशेष रूप से बढ़ा रहे हैं।

समाधान एक परिरक्षित केबल का उपयोग करना है। इन्सुलेशन संधारित्र फिर ढाल और जो कुछ भी बाहर है के बीच है। केंद्र कंडक्टर ढाल को अपेक्षाकृत स्थिर समाई देखता है, जो आपके सर्किट द्वारा एक स्थिर वोल्टेज पर आयोजित किया जाता है।


मैं परिरक्षित केबलों का उपयोग कर रहा हूं। कंडक्टरों के बीच समाई किसी भी कंडक्टर के बीच 165pf और मुड़ जोड़े के बीच 200pf है। ढाल के लिए कोई भी कंडक्टर 325pf है।
kva

0

यदि केबल में उच्च डीसी वोल्टेज है, तो केबल में किसी भी कैपेसिटेंस परिवर्तन के परिणामस्वरूप चार्ज हो जाएगा और इसलिए, एक संकेत। इसका परीक्षण करने के लिए, अपने ट्रांसड्यूसर को डिस्कनेक्ट करें और देखें कि क्या प्रभाव अभी भी मौजूद है। यदि ऐसा है, तो शायद आपका फोटोडायोड हमेशा अलग है, इसलिए जांच लें कि यह ऑप्टिकल सिग्नल के प्रति संवेदनशील है या नहीं। केबल में कैपेसिटेंस परिवर्तन के कारण इस तरह के सिग्नल को देखने के लिए असामान्य रूप से उच्च प्रतिबाधा की आवश्यकता होती है, इसलिए शायद कुछ जुड़ा नहीं है।

यदि सब कुछ जुड़ा हुआ है और फोटोडायोड ऑप्टिकल संकेतों का जवाब देता है, तो आप कोशिश कर सकते हैं

  • लोड अवरोधक के साथ फोटोडिओड को अलग करें
  • एम्पलीफायर को फोटोडायोड के साथ मिलाएं

सर्किट इसके समान दिखता है: विकिपीडिया, ट्रांसम्पेडेंस एम्पलीफायर डीसी वोल्टेज को फोटोडायोड पर लागू किया जाता है। मैंने कुछ फोटोडायोड को एक समान परीक्षण करने का आदेश दिया।
kva

0

आप जो देख रहे हैं, वह पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव नहीं है। यह ढांकता हुआ सामग्री के " विरूपण " के कारण एक समाई प्रभाव है । समस्या को ठीक करने के लिए, कोई झुकने (महंगी) से उत्पन्न चार्ज को कम करने की कोशिश कर सकता है , या कोई धातु विरूपण (जैसे ईएमटी) के अंदर मुड़ जोड़े को "एनकैश" करके "विकृति" को रोक सकता है , जो उन्हें कठोरता, सुरक्षा प्रदान करता है। झुकता है और धक्कों, और अतिरिक्त परिरक्षण। बेशक, लंगर की आवश्यकता होगी ताकि यह स्थानांतरित न हो।

हमारी साइट का प्रयोग करके, आप स्वीकार करते हैं कि आपने हमारी Cookie Policy और निजता नीति को पढ़ और समझा लिया है।
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.