¿Cómo medir el ruido eléctrico?

El ruido es difícil de medir, y la amplitud que ve en su alcance es solo una primera indicación del nivel.
¿Quieres medir niveles de ruido absolutos, o simplemente comparativos? En este último caso, el alcance podría ser un buen instrumento, pero en los niveles dados, el alcance promedio de $ 500 tendrá tanto ruido que cualquier medición no tendrá sentido. Necesitas un alcance de alta calidad + sondas idóneas para hacer esto.

La dificultad de medir el ruido es que tiene un amplio espectro de energía de ancho de banda continuo (el espectro continuo hace que sea difícil separar el ruido de la señal, los filtros de muesca pueden funcionar). Lo ideal es medir la energía de ruido a través de conversión de RMS a DC . Esto no es para los débiles de corazón, ya que su convertidor de RMS a DC tiene que ser muy sensible debido a los bajos niveles y la banda ancha. Y, por supuesto, ser bajo el ruido en sí mismo! El nitrógeno líquido ayuda a :-).
En cualquier caso, la relación absoluta de señal a ruido no es tan fácil como la lectura de amplitudes.

Normalmente, diseñas algunas partes en los primeros giros del tablero para ayudar a medir cosas como esta. Sea generoso con las huellas de las tapas y filtros de derivación, y coloque, por ejemplo, contactos coaxiales SMA en lugares clave de la cadena de señal, pero colóquelos con una resistencia SMD de 0 ohmios extraíble en la unión en T para que el talón no tenga que afectar la cadena de señal si no se utiliza.

Para señales de baja frecuencia, puede conectar esto directamente al alcance, pero los coaxiales de SMA tienen una buena característica, ya que algunas de las sondas con el cable de tierra incorporado en la punta se pueden pegar en la posición central del coaxial El conector y el cable de conexión a tierra se pueden o pueden hacer que toquen el blindaje. Sin embargo, tenga en cuenta que, para obtener los mejores resultados con una sonda, debe estar activa, y luego la sonda costará 3000 dólares: /

Con los fotodiodos y los amplificadores de transimpedancia, tiene el problema de que para una configuración típica (no especifica sus parámetros ...) solo tiene un par de microamperios y una ganancia de transimpedancia de varios cientos de miles. Insertar elementos en el lado PD del opamp y, de hecho, tener solo trazas de PCB en las proximidades podría interrumpir su precisión y niveles de ruido. El revestimiento resistente a la soldadura tiene una resistencia no infinita, por ejemplo.

Por lo tanto, si puede controlar la ganancia del ADC y sabe que ha diseñado un circuito de ADC muy bueno (esto se puede probar por separado, con entradas coaxiales de SMA separadas, por ejemplo) puede usarlo como reemplazo de la sonda sí si La frecuencia de muestreo es suficientemente alta. Esta es una buena solución y pospone la necesidad de un ámbito más costoso (aunque puede alquilarlo si realmente lo necesita en algún momento).

Stevenvh tiene razón en que el ruido puede ser muy difícil de medir, pero me gustaría señalar un punto de vista diferente.

La única vez que el ruido realmente te importa es cuando afecta tus lecturas. Esto significa que puede tomar un ADC de su entrada, pasarlo a una computadora y luego hacer algunos cálculos matemáticos. No estoy completamente al tanto de tu proyecto, pero asumo que "sabes" cuál es tu señal de que estás recibiendo.

Puede obtener una cifra de SNR calculando la potencia promedio de su señal y luego obtener su ruido, simplemente reste la señal conocida de su señal ADC, encuentre la potencia del ruido resultante y luego divida las dos. La mayoría de los sistemas tienden a convertir esto a una escala de dB. Esto no le dirá nada sobre de qué parte del sistema proviene el ruido, pero le permitirá tener una idea de qué tan bien funcionará su sistema en general.