Hiệu ứng áp điện trong dây cáp?

Tôi đang sử dụng một bộ khuếch đại transimpedance rất nhạy trên một sợi cáp dài 3 m đến một điốt quang. Mức tín hiệu khoảng 70 nA - 700 nA. Việc đâm vào cáp gây ra sự tăng vọt điện áp lớn trên đầu ra của bộ khuếch đại. Vật liệu cách điện là FEP.

Đây có thể là hiệu ứng áp điện trong cáp insulaton?

Chỉnh sửa: Đây là một điện áp tăng vọt điển hình. Điều này xảy ra khi tôi uốn cong, lắc hoặc chạm vào cáp.

Hiệu ứng điện áp có lẽ.

Bạn có thể tìm thấy cáp được làm cho các nhạc cụ được sàng bằng lớp tẩm carbon có điện trở thấp (Họ gọi là bán dẫn!) Giữa màn hình và lớp cách điện của dây dẫn trung tâm, điều này rất hữu ích khi xử lý các nguồn Z cao vì nó giảm thiểu tiếng ồn do chuyển động.

Thêm vào câu trả lời của Jack:

Các hiệu ứng điện áp giống như mọi ngày tĩnh điện: cọ xát các chất điện môi với nhau xé một số electron ra và tạo ra điện tích.

Điều này tạo ra một hiện tại (i = dq / dt) /

Làm thế nào điều này sẽ ảnh hưởng đến phép đo của bạn tỷ lệ thuận với trở kháng của mạch điều khiển cáp. Điện áp lỗi được tạo là Z * i theo định luật ohm. Nếu cáp được điều khiển từ đầu ra trở kháng thấp của bộ khuếch đại, thì hiệu ứng thường sẽ không có vấn đề gì cả.

Nhưng bạn đang đo dòng photodiode nhỏ, vì vậy ở đây nó quan trọng.

Có một hiệu ứng khác: dỗ của bạn là một tụ điện. Nếu nó được sạc vào điện áp DC (không phải 0V) thì uốn cong nó sẽ sửa đổi điện dung của nó. Vì điện tích bên trong điện dung của cáp không đổi, nên việc thay đổi điện dung sẽ thay đổi điện áp. Một lần nữa, điều này chỉ quan trọng trong một thiết lập trở kháng cao ... như của bạn.

Các giải pháp:

• Mọi thứ Jack nói

... Và điều hiển nhiên, mặc dù không phải lúc nào cũng có thể:

• Đặt bộ khuếch đại bên cạnh photodiode và có đầu ra trở kháng thấp của nó điều khiển cáp.

Nếu bạn muốn dỗ không điện áp, các từ khóa bạn phải google là "cáp đồng trục có độ ồn thấp". Đây là một loại dỗ với lớp điện trở dựa trên than chì / carbon giữa các lớp cách nhiệt, làm tiêu tan mọi điện tích được tạo ra bằng cách cọ xát. Tuy nhiên, chúng rất khó tìm và đắt tiền. Chúng được sử dụng trong điện tâm đồ, hoặc để đo rung động bằng cảm biến piezo chẳng hạn.

Tôi cũng thứ hai việc sử dụng cáp micro sân khấu: các nhạc sĩ thích các loại cáp không tạo ra THUMP trong loa khi có ai đó bước vào cáp. Nếu bạn đi bộ trong bất kỳ cửa hàng âm nhạc / guitar nào và yêu cầu cáp như vậy, nhân viên bán hàng sẽ biết bạn đang nói về điều gì. Họ có thể không biết về vật lý liên quan, nhưng họ sẽ biết về việc khách hàng trả lại dây cáp vì microphonic của bạn ...

Các loại cáp này thường có chất độn bông xung quanh dây dẫn, không tạo ra điện tích khi bị uốn cong.

Tôi sử dụng cáp micro sân khấu cân bằng để đo âm thanh: chúng rẻ, dễ kiếm và hoạt động rất tốt. Không cần những thứ audiophile ưa thích.

Nếu bạn muốn dỗ, hãy thử dây đàn guitar. Chúng được thiết kế cho cùng một cài đặt: tín hiệu nhỏ, nhiều chuyển động co giãn, cài đặt Z cao ... Mặc dù vậy chúng sẽ không được chỉ định cho trở kháng HF.

Điều này nghe giống như hiệu ứng microphonic trong cáp. Nó phát sinh từ một số nguồn, một số trong đó đã được đề cập trong các câu trả lời khác, bao gồm

• Điện tích bề mặt tích tụ trên các chất cách điện, sau đó được phóng điện khi cáp bị uốn cong
• Hiệu ứng điện áp (tức là ma sát)
• Hiệu ứng áp điện (trong chất cách điện, không phải đồng)

Nó cũng có thể là pick-up điện dung hoặc quy nạp. Mặc dù điều này ít có khả năng nếu bạn đã có cáp được bảo vệ chất lượng tốt với một tấm chắn được nối đất.

Các giải pháp phổ biến bao gồm:

• Cáp có vật liệu đóng gói dẫn điện nhẹ làm chảy ra mọi khoản phí tích lũy
• Cáp với các vật liệu cách điện khác nhau, ít có khả năng tích điện hoặc hiệu ứng điện áp / áp điện.
• Kết quả là cáp cứng hơn, ít có khả năng uốn cong và thu tiếng ồn.
• Cáp có đường kính lớn hơn với nhiều chất độn, làm giảm sự uốn cong trên các lõi riêng lẻ.
• Chạy dây cáp nơi chúng không có khả năng bị va đập / làm phiền.
• Che hoặc bảo vệ dây cáp bằng bọt để tránh âm thanh phát ra từ môi trường.
• Đóng đinh hoặc sửa chữa chúng xuống để chúng không thể bị va đập / di chuyển, mặc dù vậy hãy cẩn thận để không làm hỏng hoặc làm hỏng chúng.

Cáp được thiết kế để sử dụng âm thanh trên sân khấu có thể tốt ở đây, vì chúng thường không phải là microphonic. Có rất nhiều rác thải trong thị trường audiophile, nhưng cũng có một số sản phẩm đẹp - mặc dù được áp dụng quá nhiều cho việc sử dụng âm thanh - rất tốt cho các thiết bị phòng thí nghiệm chính xác.

Đồng không thể hiện bất kỳ hiệu ứng áp điện đáng kể nào.

Điều có thể xảy ra là các điện tích nhỏ đang di chuyển xung quanh bên ngoài lớp cách điện của cáp. Cách điện về cơ bản là điện môi của tụ điện, với dây tín hiệu một bên của tụ điện. Khi cáp được di chuyển xung quanh và chạm vào những thứ khác nhau có thể có các điện tích tĩnh khác nhau trên nó, dòng điện nhỏ được gây ra qua tụ điện.

Thông thường những dòng điện này quá nhỏ không thành vấn đề, nhưng trong trường hợp của bạn, bạn đặc biệt khuếch đại chúng.

Giải pháp là sử dụng cáp được che chắn. Các tụ cách điện sau đó nằm giữa tấm chắn và bất cứ thứ gì bên ngoài. Dây dẫn trung tâm nhìn thấy một điện dung tương đối ổn định với tấm chắn, được giữ ở một điện áp không đổi bởi mạch của bạn.

Nếu cáp có điện áp DC cao, thì bất kỳ thay đổi điện dung nào trong cáp sẽ dẫn đến một dòng điện tích và do đó, là tín hiệu. Để kiểm tra điều này, ngắt kết nối đầu dò của bạn và xem hiệu ứng vẫn còn. Nếu vậy, có lẽ photodiode của bạn LUÔN bị ngắt kết nối, vì vậy hãy kiểm tra xem nó có nhạy với tín hiệu quang không. Để xem loại tín hiệu này do thay đổi điện dung trong cáp đòi hỏi trở kháng cao bất thường, vì vậy có lẽ một cái gì đó không được kết nối.

Nếu mọi thứ được kết nối và photodiode phản ứng với tín hiệu quang, bạn có thể thử

• shunt photodiode với một điện trở tải
• sắp xếp bộ khuếch đại với photodiode

Những gì bạn đang thấy, không phải là hiệu ứng áp điện. Đó là hiệu ứng điện dung do " biến dạng " của vật liệu điện môi. Để khắc phục sự cố, người ta có thể cố gắng giảm điện tích do uốn cong (đắt tiền) hoặc người ta có thể ngăn chặn "biến dạng" bằng cách "bọc" các cặp xoắn bên trong ống dẫn kim loại (như EMT), giúp chúng có độ cứng, bảo vệ khỏi uốn cong và va đập, và che chắn bổ sung. Các ống dẫn, tất nhiên, cần phải được neo để nó không di chuyển.