泰克高壓差分探頭在旋變傳感器噪聲測試上的應(yīng)用

　　旋轉(zhuǎn)傳感器的作用是檢測轉(zhuǎn)子位置信號(hào)，將信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)傳輸，解碼控制器以獲得轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。旋轉(zhuǎn)傳感器因其適應(yīng)性強(qiáng)、可靠性好，被廣泛應(yīng)用于電機(jī)中，尤其是在新能源汽車中。隨著第三代半導(dǎo)體的應(yīng)用，電機(jī)中的高頻噪聲越來越多。如何準(zhǔn)確觀察信號(hào)是否受到干擾，如何底部的噪聲成分，如何處理，都擺在工程師面前。今天，我們來談?wù)勑D(zhuǎn)傳感器的噪聲測試和分析。

　　那么怎樣確定噪音是真的還是探頭引入呢?

　　這是用兩種不同的探頭分別測試SIN和COS信號(hào)。從上面可以看出，C1和R1顯然比C2和R2的信號(hào)更干凈。這是因?yàn)樾D(zhuǎn)信號(hào)容易受到電機(jī)復(fù)雜電磁環(huán)境的干擾，尤其是共模干擾，因?yàn)镾IN和COS都是通過差分走線的，所以很容易消除差分干擾，不容易消除共模干擾。因此，為了更真實(shí)地觀察它們的共模干擾是否真實(shí)存在，有必要使用共模抑制比更高的探頭進(jìn)行測試。

　　差分探頭的共模抑制比單端探頭好得多，但不同的差分探頭是不同的，所以我們將以下兩種差分探頭的共模抑制比進(jìn)行比較。

　　從上圖中可以看出，以下探頭顯然具有更高的共模抑制比。

　　當(dāng)面對(duì)共模干擾問題較大的環(huán)境時(shí)，可以更真實(shí)地反映信號(hào)質(zhì)量，而無需通過猜測來判斷是探頭問題還是信號(hào)問題。當(dāng)我們知道信號(hào)有噪音時(shí)，我們?nèi)绾沃涝肼曨l率的成分是什么?

　　為了判斷信號(hào)頻率成分，人們通常會(huì)想到通過FFT進(jìn)行分析的方法。然而，由于FFT的原理限制，它會(huì)有自然的缺陷。例如，分析頻率范圍只有采樣率的一半，頻率分辨率受記錄長度的影響，這導(dǎo)致我們在分析頻域時(shí)需要設(shè)置大量的時(shí)間檔位來處理。

　　可以清楚地看到不同記錄長度下的頻率分辨率。記錄長度越大，分辨率越高。這些影響因素將大大提高我們分析頻域的難度。目前最方便的方法是在前端收集后對(duì)數(shù)字進(jìn)行變頻，然后進(jìn)行正交轉(zhuǎn)換。

　　最后得到頻譜有三個(gè)好處：

　　1.CF，SPAN，RBW可以不受采集波形長度和采樣率的影響。

　　可進(jìn)行時(shí)頻域聯(lián)調(diào)

　　可對(duì)調(diào)制域進(jìn)行分析

　　通過這種全新的方法，我們將如何分析效果，下面的截圖大家也許一目了然。

　　通過上面的截圖，我們可以觀察到一些特殊點(diǎn)：

　　同時(shí)觀察兩條路徑的頻譜

　　通過移動(dòng)波形下方的黃色方框，可以對(duì)不同時(shí)間的頻譜進(jìn)行分析，從而了解不同狀態(tài)下信號(hào)的噪聲頻譜狀態(tài)

　　調(diào)制信號(hào)可以解調(diào)調(diào)制信號(hào)

　　一旦通過頻譜分析找到信號(hào)作為噪聲成分，我們就可以使用示波器自帶的濾波器來有針對(duì)性地過濾信號(hào)，這樣工程師就可以知道過濾效果，幫助工程師快速開發(fā)合適的過濾電路，而無需實(shí)際搭建濾波器電路。有兩種具體的方法可以實(shí)現(xiàn)。

　　首先：利用軟件生成濾波文件，在示波器上加載濾波文件，然后就可以過濾信號(hào)了。

　　二是直接使用示波器自帶的任意濾波器進(jìn)行濾波，因此在進(jìn)行信號(hào)噪聲分析時(shí)，可采用上述三個(gè)步驟進(jìn)行處理，

　　用合適的探頭觀察真實(shí)信號(hào)

　　利用SPECTRUMview對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析，了解噪聲成分

　　使用合理的噪聲成分設(shè)計(jì)濾波器

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