自動校正零偏的壓阻式傳感器電路的製作方法

2023-07-10 01:23:46 1

專利名稱：自動校正零偏的壓阻式傳感器電路的製作方法
技術領域：
本發明屬於傳感器接口電路領域，具體涉及壓阻式傳感器電路。
背景技術：
傳感器技術快速發展，其背後巨大的市場需求是發展的主要推動力量。壓阻式傳 感器是一種結構簡單，應用非常廣泛的的傳感器。從民用領域的汽車和消費類電子到軍用 領域，壓陽式傳感器都在其中扮演著重要的角色。因此，隨著壓阻式傳感器在各個領域應用 的拓展與加深，提高性能的同時，應該保證壓阻式傳感器工作的精確性，例如，壓阻式傳感 器在生產工藝過程中難免存在一些誤差，從而產生輸出的偏差，壓阻式傳感器電路的自動 校正零點偏移功能可以對傳感器的輸出提供較為精準的修正。目前提供的技術為一般壓阻式傳感器接口電路中，都採用儀表放大器來放大差 模電壓，而儀表放大器沒有自動清除壓阻式傳感器零點偏移電壓的功能，引起測量結果的誤差。現有的解決方案一般都是靠手動調節的方式，浪費人力物力，而且手動調節以後， 因為可調電位器隨時間會有一定程度的偏移，因此一般都需要用時在調節，使用上有很多 不便之處。而如果利用電容的採樣保持電路，由於電容存在漏電問題，因此難以保證電容長 時間保持一個電壓不變，不適合用作壓阻式傳感器的自動校正電路。

發明內容
本發明是基於以上問題發明的，其目的是提供可以自動校正壓阻式傳感器零點偏 移電壓，從而使測量結果更精確的接口電路。在壓阻式傳感器系統上電時，利用逐次逼近原 理，自動校正壓阻式傳感器系統輸出，能夠長時間保持校正電壓不變，而且不存在時間漂移 問題。本發明的目的是為克服現有壓阻式傳感器電路的不足，提供一種包括自動校正零 點偏移電壓的阻式傳感器電路。具有自動修正傳感器輸出電壓的特點。本發明所採用的技術方案本發明由儀表放大器，比較器，雙向計數器部，D/A轉換部，減法器，啟動控制部，鎖 存器構成。利用比較器的輸出信號控制雙向可逆計數器的加減，使接口電路的輸出逐漸逼近 電路的中心電位，系統啟動電路隨電源電壓啟動，到達足夠逼近時間後，控制鎖存器關斷， 鎖存雙向計數器輸出信號，同時切斷非相關電路模塊電源。電阻網絡輸出電壓在減法器與 儀表放大器輸出相減。輸出清零後電壓，即校正後電壓。


圖1為自動校正零點偏移壓阻式傳感器系統框圖。圖2為D/A轉換部原理圖。
圖3為啟動控制部原理圖。 具體實施例方式圖1表示本實施方式的自動校正零點偏移壓阻式傳感器電路結構簡圖。如圖1所示，該接口電路具有儀表放大器部(101)，減法器部(102)，比較器部 (103)，雙向可逆計數器部(104)，啟動控制單元部(105)，鎖存器部(106)，D/A轉換器部 (107)，減法器部(108)。儀表放大器部(101)放大由壓阻式傳感器結構(100)輸出的差模電壓，其中包含 因為不對稱引起的壓阻式傳感器結構(100)零點偏移電壓，差模電壓與D/A轉換器部(107) 輸出的校正電壓經減法器部(102)輸出，減法器部(102)輸出結果經比較器部(103)與中 心電位比較，輸出結果控制雙向可逆計數器部(104)執行加法或者是減法操作，可逆計數 器部(104)輸出結果經鎖存器(106)部輸出到D/A轉換器部(107)，輸出結果與儀表放大器 部(101)做減法，如此反覆，使減法器部(102)輸出結果逐漸逼近系統中心電位，從而達到 了自動校正的目的。
權利要求
一種自動校正零點偏移的壓阻式傳感器電路，其特徵在於具有儀表放大器部(101)，放大壓阻式傳感器結構輸出的差模電壓；比較器部(103)，比較初始時傳感器的輸出電壓與基準電壓並輸出比較的數字結果；雙向計數器部(104)，根據比較器部(103)的輸出結果決定雙向計數器(104)的數值加或減；鎖存器部(106)，根據啟動控制部(105)的控制信號決定是否鎖存雙向計數器(4)的計算結果；D/A轉換部(107)將雙向計數器(104)經鎖存器(106)的數字結果轉換成模擬輸出；減法器部(102)，輸出D/A轉換器(107)輸出結果與儀表放大器部(101)的電壓差值；啟動控制部(105)，輸出信號控制鎖存器(106)是否鎖存當前信號。
2.根據權利要求1所述的一種自動校正零點偏移的壓阻式傳感器電路，其特徵是D/A 轉換器電路採用電阻式、或者是電流源式結構，以長時間保持電壓不變。
3.根據權利要求1所述的一種自動校正零點偏移的壓阻式傳感器電路，其特徵是雙 向可逆計數器根據比較器的輸出電平執行相應的加法或減法操作。
4.根據權利要求1所述的一種自動校正零點偏移的壓阻式傳感器電路，其特徵是由 啟動控制部(105)的控制信號決定是否鎖存雙向計數器(104)的輸出信號。
5.根據權利要求1所述的一種自動校正零點偏移的壓阻式傳感器電路，其特徵是 由延時單元與施密特觸發器構成，到達高於校正時間的延時時間後，輸出信號控制鎖存器 (106)。
全文摘要
本發明提供一種自動校正零點偏移的壓阻式傳感器的電路。本發明提供可以自動校正壓阻式傳感器零點偏移電壓，從而使測量結果更精確的接口電路。在壓阻式傳感器系統上電時，利用逐次逼近原理，自動校正壓阻式傳感器系統輸出，能夠長時間保持校正電壓不變，而且不存在時間漂移問題。本發明克服現有壓阻式傳感器電路的不足，具有自動修正傳感器輸出電壓的特點。
文檔編號G01D18/00GK101806602SQ200910073488
公開日2010年8月18日 申請日期2009年12月23日 優先權日2009年12月23日
發明者付強, 劉雲濤, 劉曉為, 尹亮, 董長春, 陳偉平 申請人:哈爾濱工業大學