Luto : Kohia mittaujärjtlmää Aturi kohia Sähköit aturityypit Aturi kohiamalli Aalogi igaalikäittly kohia Opraatiovahvitim kohiamalli Vahvitimi päidaaliuudt: offt, bia, driftit Mittauvahvitim valita ja vaikutu mittaujärjtlmää Mittauvahvitim ijoittami mittaujärjtlmää Muid aalogit kompotti vaikutu järjtlmää A/D muuo Kohiatao vaikutu muuok Muuoka ytyvä kohia Krtau 7..001 1
Sähköit Aturityypit Aturi muuttaa mitattava uur ähköiki igaaliki Aturi fuktio prutuu tittyy fyiika ilmiöö Aturi kohia aalyoitia vart ilmiö o tuttava Paiivit aturid toimitapriaat: Mitattava ilmiö muuttaa impdai raali- tai imagiäärioaa. itiivit aturit : Eim. Lämpötila muuttaa ritaia Kapaitiivt aturit : Eim. Kaau lktrodi väliaia Iduktiivit aturit : Eim. Kaau magttiktää Aktiivit aturit Mitattava ilmiö muutuu tity fyiika ilmiö välitykllä ähköigaaliki. Sähkömagttit, valoähköit, trmoähköit, pizoähköit ilmiöt. 7..001
Sähköit Aturityypit Mikromkaai okillaattorii prutuvat aturit Prutuu okillaattori roaitaajuud muutok Korka Q-arvo roaattorilla igaali-kohia uhd voi olla hyviki korka. 7..001 3
Sähköit Aturityypit Ma Sitivity 068.5 oac Frqucy (Hz) 068 067.5 067 066.5 066 065.5 0 0.1 0. 0.3 0.4 0.5 Aborbd ma (g) Eimrkkiä mikromkaai kaauaturi hrkkyy 7..001 4
Aturi kohiamalli Aturi kohia-aalyyi lähtökohta o ähköi ijaikytktä Paiivit aturit: Paiivit kompotti ijaikytktä im. lämpöaturi: (T) (T) liito Aktiivit aturit: Paiivit kompotti ijaikytkä liäki kohialähtitä tuovat fyiika ilmiöitä johtuvat muut kohiamkaimit. 7..001 5
Aturi yli kohiamalli Aturi-vahviti ytmitä acijaikytktä: aturi kytktäpiiri vatukt ja igaaligraattorit + lähdritai ittää kohiattomia todllit kohiat kuvataa kohiagraattori Z Z c i U c Z i A kohiato U o o Oglma o aturi mallitami Ekvivaltti tulokohia: Määritä kohia kokoailähtötho Lak ytmi vahvitu Ekvivaltti tulokohia o kohia kokoailähtötho jattua vahvituklla 7..001 6
Opraatiovahvitim kohiamalli igaalilähd kohiva OpAmp kohiato OpAmp U i Z i A U o o OpAmp: kohia voidaa kuvata ottopuol jäit- ja virtakohialähtillä ja i 7..001 7
Opraatiovahvitim kohiamalli igaalilähd kohiva OpAmp kohiato OpAmp U i Z i A U o o 4 ktb Ulotulokohia: A A + o i Zi ( ) ( i Z ) ( Z ) + i + ( + Z ) i i Siirtofuktio: K t U o U Z i Z A + A i i o + + i K t 7..001 8
Vahvitim päidaliuudt Kohiavirta, kohiajäit Offt jäit Siäätulo diff. Jäit ku ulotulo o olla. Bia virrat Siäämoia iityvät virrat Liaariuu CM Commo Mod jctio atio Yhtimuotoi igaali vaimu 7..001 9
Aturi-vahviti ytmi Mitattava kohd rgiaa Aturi Kytktäpiiri Vahviti Ergia iirro ovitu Kohiaovitu, Liarioiti Mitattava ilmiö ja aturi välillä pyrittävä makimoimaa iirtyvä tho Kytktäpiiriä / vahvitima kohiaovitu, makimoitava igaali-kohia uhd 7..001 10
Kohiaovitu Kohialuku: F ( S N) ( S N) i o + + i Mikä o optimi? df d d d 4 ktb + + i 4 ktb 0 opt, i i Fmi 1 + ktb T + i 4 kb Kohialuku, F 100 10 i i 10 V 10 pa 1 V 1 pa Hz Hz Hz Hz 1 10 100 1k 10k 100k S (Ω ) 7..001 11
Kohiaovitu muutajalla Kohiaovitu voidaa uortittaa ijoittamalla muutaja aturiat ja vahvitiat välii. Vahvitim äkmä vatu muuttuu muutaja muutouht fuktioa U 1:N i Z i ' N A U o o 7..001 1
Mittauvahviti Mittauvahviti o hyvälaatui, ylä matalataajui igaali vahviti Siämoat paramtrihi kiiittty rityitä huomiota, koka immäi at määrää pääaiaa järjtlmä omiaiuudt: tarkoituka opiva pii kohia pii offt-jäit, bia-virta pii lämpötilariippuvuu hyvä liaariuu uuri yhtimuotoi häiriö vaimu, CM Mittauvahviti voi olla lktromtri, itrumtoitivahviti, choppr-vahviti hyvälaatui opraatiovahviti, FET- tai BJT-vahviti 7..001 13
Suodattim vaikutu kohiaa Suodattim thtävä o parataa igaali-kohia uhdtta (kohialuku pimpi kui 1) Suodati o myö kohia lähd Suodattim kohiat miimoitava-> oika uodatiuuittlu Aktiivit uodattimt kohivat ui mmä kui paiivit, jolloi rittäi kohiahrkiä ovllutukia käyttää paiiviia ratkaiuja. Suodattim at kavaa uodattim oma kohia kavaa mutta toiaalta läpi päävä kohia pi 7..001 14
Suodattim vaikutu kohiaa U i i U out out U U out i ( ω ) ( ω ) out i ( ω ) 1 ( ω ) 1 + ω C C p U i out U i Eimrkkiä alipäätöuodati Olttaa, ttä igaali kulk vääritymättä uodattim läpi B 1 ( + i ) d ω 0 1 + ω C ( 4kTB + i ) arcta ( BC ) Ku iää kytkytyvä kohia o luotltaa valkoita, aadaa kohialuvuki: F C ( 4kTB + i ) arcta ( BC ) C i 7..001 15
iakkairitai vaikutu kohiaa p U o o o p + p ( ) + + i + i p p + p i p i K t p + p U i i + K t + p p ( ) + i + i p Vahvitim aihuttama jäitkohia o kavaut krtoimlla vrrattua prukaavaa + p p Vahvitim jäitkohia vaikutuk miimoimiki p tulii olla uuri Myö p : trmi kohia (i p ) miimoimiki p tulii olla uuri 7..001 16
iakkaikapaitai vaikutu kohiaa Idaaliki kapaitai voi kavattaa kvivalti tulokohia taoa. U o o S altaa yhtälailla kä igaali ttä kohia taoa. C p i o 1 + + i 1+ ω C 1+ ω C U K t 1 + ω 1 C i ( 1 ω ) i + + C + i K t 7..001 17
oaipiiri kohia Vahvitim jäitkohia aattaa domioida jo S (ja ) o pii. Virittämällä tulopiiri roaii voidaa kohia vaikututa pitää. L U o o C p i U Ekvivaltti tulokohia: ( 1 ω ) ( ω ) + ( + ω ) + C L + C L i i p p oaia: ω C L 1 p 7..001 18
A/D muuok kohia Muuoka myö kohia aa digitaali muodo, illä o ii vaikutu kvatioii tulok. Jo igaalia i uodatta A/D- muuita, kohia korkataajuit kompotit lakotuvat matalataajuimma igaali pääll-> rua kohia-at. A/D- muuo muutaa jatkuva igaali dikrtiki igaaliki. Koka dikrtoitu kuvau i ol kvivaltti jatkuvall kuvaukll, muuo iäyttää dikrtoituu igaalii k. kvatioitikohiaa. Kvatioitikohiaa voidaa pitää bittimäärää kavattamalla tai yliäyttitämällä Kvatioitikohia o luotltaa valkoita kohiaa. Bittimäää kavatu aattaa olla turhaa jo muu kohia limoiiita i ol huolhdittu. 7..001 19
Krtau Opari kohiamalli: igaalilähd kohiva OpAmp kohiato OpAmp U i Z i A U o o Kohiaoptimi, ku opt, i Kohiaa ytyy piiri KAIKISSA kompotia, täydlliä aalyyia jokai o otttava huomioo omalla kohiaijaikytkällää. 7..001 0