消除扫描式电子显微镜的双级制动器中噪声的继电器电路

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 一个简单的继电器电路消除扫描式电子显微镜的双级制动器中噪声。

  大多数实验室和工业环境中存在全频率下有多种电子噪声源,主要来自重型设备、器械、能量源和显示器。工程师使用过许多简单设备和技术来处理这种噪声,包括使用适当接地方法、屏蔽和绞电缆、信号平均、差分输入电压放大器和滤波器。

  虽然这些方法在大多数测量中能控制和减少噪声,但是一些技术只是防止噪声进入系统,而其他只是去除信号中的外来噪声。这些方法通常只在低压系统中使用;不能用于高压系统引起的噪声。

  本设计方案提供了一种减少高压引起噪声的实用方法。扫描式电子显微镜的浮动输入为高阻抗,就像是天线一样获取噪声信号。显微镜的激励需要高压信号来驱动它们的压电滑粘防喷器电动机。运动机构需要范围为800V峰峰值的斜坡波形。因为尖端运动有三种程度,所以机构也要多个通道。一些显微镜将原子力显微镜与光程调整的显微镜载片合并,这就需要更多通道。

 

  传统上,每通道需要一个高压放大器。所以两维的尖端运动需要两个高压放大器,三维的需要三个高压放大器,以此类推。高压放大器价格昂贵,且需要PCB板上相当大的空间。因此,只使用一个转换多通道间的高压放大器控制多维尖端运动,可以节省价钱和空间。高压连接器管脚间有足够空间,避免干扰邻近信号。但是高压连接器昂贵,且体积过大难以排列。所以最好的选择是使用商业RS-232标准的9/25管脚连接器(图1)。大多数商业RS-232连接器的管脚很接近,容易接收到高压引起的噪声。通过连接一个低阻抗到RS-232连接器的浮动引脚,可以解决这个问题。

这个电路中,三个压电发动机PZ1、PZ2和PZ3,连接到RS 232 9T连接器的T1、T5和T9管脚。电路有三个继电器转换压电发动机的高压输入。通常继电器开环节点连接到高压放大器输出;继电器闭环节点连接到三个1 kΩ电阻,将高压引起的噪声旁路到地。

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