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※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:ノイズ除去方法について)

ノイズ除去方法について

このQ&Aのポイント
  • 超音波距離センサの実験において、受信側の装置がノイズを拾ってしまう問題が発生しています。
  • コンデンサなどを使用してノイズを取り除く方法を試しましたが、うまくいきません。
  • 他に効果的なノイズ除去方法はないのでしょうか?

みんなの回答

noname#230359
noname#230359
回答No.5

オペアンプを適切に使用していてば、それ自身のノイズは比較的低いものです。「超音波回路の自作」を拝見していたら都合の良い回路がありましたので、その回路でご説明します。 この回路の場合オペアンプはNJM4558ですから入力換算(電圧)で約1.5μV程度(rms)、実際にはこの数倍のピーク値が観測されるはずですから、5μVとします。この回路の受信回路のオペアンプ増幅度は1000倍と説明されている(実際はCのインピーダンスと4558のオープンループゲイン不足で約400倍が目安)ので5,000μV=5mVとなり、この回路のコンパレータ・スレシホールド電圧の1/100程度です。したがってオペアンプ自身のノイズはまず影響ありません。 それよりかは、超音波センサはハイインピーダンス出力なので、この配線を伸ばす場合は、シールド線を用い、信号GNDをセンサ近くで基板ケース(無ければ等価なシールド板、周囲の金属筐体)に一点で落とします。更に伸ばす場合は電源線を加え、センサにFETを抱かせインピーダンス変換し伝送させます。 オペアンプ回路も例の回路図のゲイン配分だと、初段アンプが殆どフィードバックがかかっていない(オープンループ状態)ので、フィードバック抵抗を落とし1015PF程度コンデンサをパラに加えて動作を安定させます。(初段、次段のNF抵抗を470K/10PFにすれば本当に1,000倍のゲインが稼げます) オペアンプも両電源が可能なら、広帯域(目安:オープンループゲインが40db/100KHZ程度の汎用最高速タイプ、LM318、OP275、MC33077等)を使用し、内部ループゲインを多くして動作の安定をはかります。 これらは自身のノイズ低減方法ですが、一般的には前にご説明したトラブル原因13の要因の方が圧倒的に多いと私は思っております. 以上、参考までに。

noname#230358
質問者

お礼

回路をもう一度再検査したところ不良部分が多く直してみるとかなりノイズは減りました。(恥ずかしい話ノイズはなくなった・・・)今使用しているオペアンプは両電源なので教えてくださった(広帯域を使用し・・・)方法を使用しようと思っています。本当にありがとうございました。

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noname#230359
noname#230359
回答No.4

秋月のキット製作した事例(ノイズに悩んだがオペアンプのグランドの半田が無かったらしいです) http://www.jks.is.tsukuba.ac.jp/~e961449/robocon/yosaq98/node18.html キットの改造事例 http://www.interq.or.jp/japan/se-inoue/srm1.htm 超音波回路の自作 http://www.ex.sakura.ne.jp/~leocrim/crimson/Pic/ 回路集 http://www.cqpub.co.jp/hanbai/books/30631.htm 以上WEB検索結果です。

noname#230358
質問者

お礼

わざわざWebで調べていただいてありがとうございました。私が買ったキットも秋月の物だったのでとてもやくに立ちました。私の自作の回路のオペアンプまわりを調べたところ下手なはんだがあったので直して調べてみます!!

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noname#230359
noname#230359
回答No.3

 時にはグランド線から工場全体のノイズを拾う事があります。また、近くに誘導装置がある場合も影響を受ける事がしばしばあります。

noname#230358
質問者

補足

教えていただきありがとうございます。グランド線からノイズを拾うということはグランドをあまり大きくとらないほうがよいのでしょうか???私の実験している場所は工場というより実験室なので誘導装置は多分ないと思います。他にも思いつくものがあればなんでも教えてください。お願いします。

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noname#230359
noname#230359
回答No.2

こんばんは。 オシロで受信波形をみてみましたか? 超音波反射型距離計でトラブルの多い原因は、 1、超音波の近場での反射(回り込み) 2、そもそも反射強度(距離、反射物体材質)が弱くS/N比の劣化 3、外来超音波成分の到来(周囲の蛍光灯、電気機器) 4、回路構成のまずさによるS/N比劣化、誤動作 他にもまだまだありますが上記が代表的です。 これらは増幅した受信波形を見ると良く区別できるはずです。 これ以外の精度に多少影響を与える要素は、これらをクリアしてからです。 具体的な症状、程度が不明なのでこれ以上の説明は混乱させてしまうだけだと思いますので、とりあえず波形を見ることをお勧めします。

noname#230358
質問者

補足

教えていただいてありがとうございます。オシロスコープは以前から使っていますが何によるノイズか特定できず、(外来なのか?回路なのか?)困っています。また、増幅にはオペアンプを使っていますがこの後すぐにノイズがあります。オペアンプにはノイズ成分というのはあるのでしょうか?おしえてください。

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noname#230359
noname#230359
回答No.1

とりあえずキットで作ってみると解るのでは? ¥2000だから、参考書買ったつもりで。

参考URL:
http://www.akizuki.ne.jp/sensor.html
noname#230358
質問者

補足

ありがとうございました。キットは買ってみましたがなにしろそのキットの説明書が不親切極まりなくこまっているのです(このキット動いたことは動いたのですが・・・)ノイズの事など書いてありませんでした。

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