1. 传感器信噪比
传感器灵敏度的计算:
(1)灵敏度在数值上等于输出一输入特性曲线的斜率。
如果传感器的输出和输入之间显线性关系,则灵敏度S是一个常数。否则,它将随输入量的变化而变化。
(2)灵敏度的量纲是输出、输入量的量纲之比。
例如,某位移传感器,在位移变化1mm时,输出电压变化为200mV,则其灵敏度应表示为200mV/mm。当传感器的输出、输入量的量纲相同时,灵敏度可理解为放大倍数。
提高灵敏度,可得到较高的测量精度。但灵敏度愈高,测量范围愈窄,稳定性也往往愈差。
扩展资料
传感器灵敏度的选择:
通常,在传感器的线性范围内,希望传感器的灵敏度越高越好。因为只有灵敏度高时,与被测量变化对应的输出信号的值才比较大,有利于信号处理。但要注意的是,传感器的灵敏度高,与被测量无关的外界噪声也容易混入,也会被放大系统放大,影响测量精度。
因此,要求传感器本身应具有较高的信噪比,尽量减少从外界引入的干扰信号。
传感器的灵敏度是有方向性的。当被测量是单向量,而且对其方向性要求较高,则应选择其它方向灵敏度小的传感器;如果被测量是多维向量,则要求传感器的交叉灵敏度越小越好。
2. 传感器信噪比多少
传感器参数
传感器波段波长范围/μm信噪比空间分辨率/m用途说明
传感器
波段
波长范围/μm
信噪比
空间分辨率/m
用途说明
OLI
1-COASTAL/AEROSOL
0.43-0.45
130
30
海岸带环境监测
2-Blue
0.45-0.51
130
30
可见光三波段
真彩色用于地物识别等
3-Green
0.53-0.59
100
30
4-Red
0.64-0.67
90
30
5-NIR
0.85-0.88
90
30
植被信息提取
6-SWIR1
1.57-1.65
100
30
植被旱情监测、强火监测、部分矿物信息提取
7-SWIR2
2.11-2.29
100
30
8-PAN
0.50-0.68
80
15
地物识别,数据融合
9-Cirrus
1.36-1.38
50
30
卷云检测,数据质量评价
TIRS
10-TIR
10.60-11.19
0.4K
100
地表温度反演,火灾检测,土壤湿度评价,夜间成像
11-TIR
11.50-12.51
0.4K
100
1.3 产品参数
产品类型
Level 1T地形矫正影像
分辨率
1-7,9 -OLI多光谱波段(30米);8 –OLI全色波段(15米);10,11-TIRS波段(30米)
输出格式
GeoTIFF
取样方法
三次卷积算法(Cubic Convolution Resampling)
地图投影
UTM-WGS84投影坐标系
地形矫正
L1 数据产品已经经过系统辐射校正和几何校正
数据大小
约1GB (解压后约2GB)
数据获取
互联网下载,对于已经有数据实体的影像可以立即通过网上下载,对于未获得数据实体的影像,需要提交数据预订后获取。
最快重返周期
>72小时
倾角
98.2度
运行周期
98.9分钟
轨道类型
近极地太阳同步轨道
轨道高度
705 km
3. 传感器信噪比计算公式
传感器的设计要点
1、一般所测得的物理量是非常小的,通常还带有作为传感器物理转换元件固有的转换噪声。比如传感器在1被放大倍率下的信号强度为0.1~1uV,此时的背景噪声信号也有这么大的水平,甚至于将其湮灭。如何将有用信号尽量取出并且压低噪声是传感器设计的首要解决的问题。
2、传感器电路一定要简单精炼。设想具有3级放大电路的,带有2级有源滤波器的放大回路,放大了信号的同时也将噪声放大了,如果噪声不是明显偏离有用信号频谱,则无论怎样滤波两者同时放大,结果信噪比没有提高。因此传感器电路一定要精炼简约。能省1只电阻或电容就一定要将它去掉。这一点是许多设计传感器的工程师们容易忽略的问题。已知的情况是,传感器电路随着噪声的问题困扰,电路越修改越复杂,成为怪圈。
3、功耗问题。传感器通常在后续电路的前端,有可能需要较长的引线连接。当传感器功耗较大时引线的连接将会所有的无谓噪声以及电源噪声引入使得后续电路愈发难以设计。在够用的情况小如何降低功耗也是一个不小的考验。
4、元器件的选用和电源回路。元器件的选用一定要够用为好,只要器件指标在需要的范围之内就可以了,余下的就是电路设计问题。电源是传感器电路设计过程一定要遇到的难题,不要追求无法达到的电源指标,而选择一款带有较好的共模抑制比的运放,采用差分放大电路设计可能最普通的开关电源以及器件就能满足你的要求。
4. 传感器信噪比怎么计算
摄像机信噪比表示在图像信号中包含噪声成分的指标,是摄像机的 图像信号与它的噪声信号之比,信噪比用S/N分贝(dB)表示,S表示摄像机在假设无噪声时的图像信号值,N表示摄像机本身产生的噪 声值(比如热噪声),二者之比即为信噪比,信噪比越高越好。
在显示的图像中,表现为不规则的闪烁细点。 噪声颗粒越小越好,噪声比达到65dB时,用肉眼观察,已经不会 感觉到噪声颗粒存在的影响了。摄像机的噪声与增益的选择有关。一般摄像机的增益选择开关应 该设置在OdB位置进行观察或测量。
在增益提升位置,则噪声自然增 大。反过来,为了明显的看出噪声的效果,可以在増益提升的状态下进行观察。 在同样的状态下,对不同的摄像机进行比较,以判别优劣。噪声还和轮廓校正有关。
轮廓校正在增强图像细节轮廓的同时, 使噪声的轮廓也增强了,噪声的颗粒增大。在进行噪声测试时,通常 应该关掉轮廓校正有关。轮廓校正,是增强图像中的细节成分,使图像显得更清晰、更加 透明。但是轮廓校正也只能达到适当的程度,如果轮廓校正太大,则 图像将显得生硬。
此外,轮廓校正的结果使得人物的脸部斑痕变得更加突出。因此,新型的数字摄像机设置了在肤色区域减少轮廓校正的 功能,这是智能型的轮廓校正。这样,在改善图像整体轮廓的同时, 又保持了人物的脸部显得比较光滑。
但是具有轮廓校正功能的摄像机在电视监控领域很少使用,一般只出现在广播电视领域。 Y伽马校正系数,T=0。
45典型值,摄像机摄取的图像要在监视器 上显示出来,要求幕上显示的图像亮度必须与被摄景物上的各亮度成比例,由于传输系统的排线性特性,往往会引起重现图像的亮度失真 及色度失真,CCD图像传感器、显像管、决定电视信号扫描线数。
5. 传感器信噪比是只满量程输出
位移传感器的选用的一般原则:
1、根据测量对象与测量环境确定传感器的类型 要进行—个具体的测量工作,首先要考虑采用何种原理的传感器,需要根据被测量的特点和传感器的使用条件考虑以下一些具体问题:量程的大小;被测位置对传感器体积的要求;测量方式为接触式还是非接触式;信号的引出方法,有线或是非接触测量;确定选用何种类型的传感器,然后再考虑传感器的具体性能指标。
2、灵敏度的选择 通常,在传感器的线性范围内,希望传感器的灵敏度越高越好。因为只有灵敏度高时,与被测量变化对应的输出信号的值才比较大,有利于信号处理。但要注意的是,传感器的灵敏度高,与被测量无关的外界噪声也容易混入,也会被放大系统放大,影响测量精度。因此,要求传感器本身应具有较高的信噪比,尽员减少从外界引入的厂扰信号。传感器的灵敏度是有方向性的。当被测量是单向量,而且对其方向性要求较高,则应选择其它方向灵敏度小的传感器;如果被测量是多维向量,则要求传感器的交叉灵敏度越小越好。
3、频率响应特性传感器的频率响应特性决定了被测量的频率范围,必须在允许频率范围内保持不失真的测量条件,实际上传感器的响应总有—定延迟,希望延迟时间越短越好。 传感器的频率响应高,可测的信号频率范围就宽,而由于受到结构特性的影响,机械系统的惯性较大,因有频率低的传感器可测信号的频率较低。 在动态测量中,应根据信号的特点(稳态、瞬态、随机等)响应特性,以免产生过大的误差。
4、线性范围 传感器的线形范围是指输出与输入成正比的范围。以理论上讲,在此范围内,灵敏度保持定值。传感器的线性范围越宽,则其量程越大,并且能保证一定的测量精度。在选择传感器时,当传感器的种类确定以后首先要看其量程是否满足要求。 但实际上,任何传感器都不能保证绝对的线性,其线性度也是相对的。当所要求测量精度比较低时,在一定的范围内,可将非线性误差较小的传感器近似看作线性的,这会给测量带来极大的方便。
5、稳定性 传感器使用一段时间后,其性能保持不变化的能力称为稳定性。影响传感器长期稳定性的因素除传感器本身结构外,主要是传感器的使用环境。因此,要使传感器具有良好的稳定性,传感器必须要有较强的环境适应能力。 在选择传感器之前,应对其使用环境进行调查,并根据具体的使用环境选择合适的传感器,或采取适当的措施,减小环境的影响。 传感器的稳定性有定量指标,在超过使用期后,在使用前应重新进行标定,以确定传感器的性能是否发生变化。 在某些要求传感器能长期使用而又不能轻易更换或标定的场合,所选用的传感器稳定性要求更严格,要能够经受住长时间的考验。
6、精度 精度是传感器的一个重要的性能指标,它是关系到整个测量系统测量精度的一个重要环节。传感器的精度越高,其价格越昂贵,因此,传感器的精度只要满足整个测量系统的精度要求就可以,不必选得过高。这样就可以在满足同一测量目的的诸多传感器中选择比较便宜和简单的传感器。 如果测量目的是定性分析的,选用重复精度高的传感器即可,不宜选用绝对量值精度高的;如果是为了定量分析,必须获得精确的测量值,就需选用精度等级能满足要求的传感器。
6. 传感器信噪比公式
Ps = 10lg(KT)+10lg(BW)+NF + SNR。
Ps为灵敏度的理论值,K为波尔兹曼常数(1.38×E-23,单位:J/K),T为绝对温度(273.15,单位:K,公式中采用20℃常温,故T=293.15),NF为噪声系数(LNA = 1.2dB),BW为带宽(12.5kHz),SNR为信噪比(5%误码解调门限)。
灵敏度标定:
加速度传感器灵敏度的标定方法通常采用比较法检定,被校传感器在特定频率(通常为159Hz或80Hz)振动的输出与标准传感器读得加速度值的比即为传感器灵敏度。
7. 传感器信噪比 大小
比较常见的传感器尺寸有1/2.7英寸、1/2.5英寸、1/1.8英寸、2/3英寸等。感光器件的面积大小,这里就包括了CCD和CMOS。感光器件的面积越大,CCD/CMOS面积越大,捕捉的光子越多,感光性能越好,信噪比越高。
感光器件的面积越大,CCD/CMOS面积越大,捕捉的光子越多,感光性能越好,信噪比越高。传感器尺寸越大,感光面积越大,成像效果越好。1/1.8英寸的300万像素相机效果通常好于1/2.7英寸的400万像素相机(后者的感光面积只有前者的55%)。