Я использую очень чувствительный трансимпедансный усилитель на 3-метровом кабеле к фотодиоду. Уровни сигнала около 70 нА - 700 нА. Врезание в кабель вызывает большой скачок напряжения на выходе усилителя. Изоляционный материал FEP.
Может ли это быть пьезоэлектрическим эффектом в изоляции кабеля?
Изменить: Вот типичный всплеск напряжения. Это происходит, когда я сгибаюсь, встряхиваюсь или стучу по кабелю.
Ответы:
Трибоэлектрический эффект, вероятно.
Вы можете найти кабель для музыкальных инструментов, экранированный пропитанным углем слоем с низким сопротивлением (они называют его полупроводниковым!) Между экраном и изоляцией центрального проводника, это полезно при работе с источниками с высоким Z, так как минимизирует шум из-за движения.
источник
Добавление к ответу Джека:
Трибоэлектрические эффекты, как и каждый день, являются статическим электричеством: растирание диэлектрика вырывает часть электронов и создает заряд.
Это создает ток (I = DQ / DT) /
Как это повлияет на ваши измерения, пропорционально сопротивлению цепи, управляющей кабелем. Созданное напряжение ошибки Z * i в соответствии с законом Ома. Если кабель подключен к низкоимпедансному выходу усилителя, то эффект обычно не будет иметь никакого значения.
Но вы измеряете крошечные фотодиодные токи, поэтому здесь это имеет значение.
Есть еще один эффект: ваш коаксиальный кабель является конденсатором. Если он заряжен до постоянного напряжения (не 0 В), то изгиб изменит его емкость. Поскольку заряд внутри емкости кабеля постоянен, изменение емкости приводит к изменению напряжения. Опять же, это важно только в высокоимпедансной обстановке ... как у вас.
Решения:
... и очевидный, хотя и не всегда возможный:
Если вы хотите использовать не трибоэлектрический коаксиальный кабель, используйте следующие ключевые слова: "малошумящий коаксиальный кабель". Это тип коаксиального кабеля с резистивным слоем на основе графита / углерода между изоляционными слоями, который рассеивает любой заряд, создаваемый трением. Однако их сложно найти и дорого. Они используются в электрокардиограммах или для измерения вибрации с помощью пьезодатчиков, например.
Я также рекомендую использовать сценический микрофонный кабель: музыканты любят кабели, которые не выдают THUMP в динамиках, когда кто-то наступает на кабель. Если вы зайдете в любой музыкальный / гитарный магазин и попросите такой кабель, продавец поймет, о чем вы говорите. Они могут не знать о физике, но они будут знать о клиентах, возвращающих кабели, потому что ты микрофон ...
Эти кабели обычно имеют хлопковый наполнитель вокруг проводов, который не генерирует заряд при изгибе.
Я использую сбалансированный сценический микрофонный кабель для аудио измерений: они дешевые, легко доступны и работают очень хорошо. Не нужно модных меломанов.
Если вы хотите коаксиальный кабель, попробуйте гитарный кабель. Они рассчитаны на одну и ту же настройку: крошечные сигналы, много резких движений, настройки с высоким Z ... Хотя они не будут определены для ВЧ-импеданса.
источник
Это звучит как микрофонные эффекты в кабеле. Это происходит из нескольких источников, некоторые из которых были упомянуты в других ответах, в том числе
Это также может быть емкостный или индуктивный датчик. Хотя это менее вероятно, если у вас уже есть качественный экранированный кабель с заземленным экраном.
Общие решения включают в себя:
Кабели, предназначенные для использования на сцене, могут быть хорошими, поскольку они часто не микрофонны. На рынке аудиофилов много мусора с завышенной ценой, но есть и несколько хороших продуктов, которые - хотя и сильно перегружены для использования аудио - отлично подходят для точного лабораторного оборудования.
источник
Медь не имеет заметного пьезоэлектрического эффекта.
Вероятно, происходит то, что небольшие заряды перемещаются с внешней стороны изоляции кабеля. Изоляция в основном представляет собой диэлектрик конденсатора с сигнальным проводом на одной стороне конденсатора. Поскольку кабель перемещается и касается различных предметов, которые могут иметь различные статические заряды, через конденсатор возникают небольшие токи.
Обычно эти токи слишком малы, чтобы иметь значение, но в вашем случае вы специально их усиливаете.
Решение состоит в том, чтобы использовать экранированный кабель. Изоляционный конденсатор находится между экраном и тем, что снаружи. Центральный проводник видит относительно постоянную емкость для экрана, которая поддерживается постоянным напряжением вашей цепи.
источник
Если в кабеле высокое напряжение постоянного тока, любое изменение емкости в кабеле приведет к протеканию заряда и, следовательно, к сигналу. Чтобы проверить это, отсоедините датчик и посмотрите, сохраняется ли эффект. Если это так, возможно, ваш фотодиод ВСЕГДА отключен, поэтому проверьте, чувствителен ли он к оптическому сигналу. Чтобы увидеть этот тип сигнала из-за изменения емкости в кабеле, требуется аномально высокий импеданс, поэтому, возможно, что-то не подключено.
Если все подключено и фотодиод реагирует на оптические сигналы, вы можете попробовать
источник
То, что вы видите, не является пьезоэлектрическим эффектом. Это емкостный эффект из-за " искажения " диэлектрического материала. Чтобы решить эту проблему, можно попытаться уменьшить заряд, создаваемый изгибом (дорогой), или можно предотвратить «искажение», «заключив в оболочку» витые пары внутри металлического трубопровода (например, EMT), что придает им жесткость, защиту от изгибы и неровности, а также дополнительное экранирование. Трубопровод, конечно, должен быть закреплен, чтобы он не двигался.
источник