一種基于敏感電阻的微功耗檢測電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種基于敏感電阻的微功耗檢測電路，本實(shí)用新型包括傳感器供電控制電路和差分模數(shù)轉(zhuǎn)換信號(hào)處理電路，具體包括干電池BAT、三極管VT1、敏感電阻RT、精密電阻R1、限流電阻R2、模數(shù)轉(zhuǎn)換器IC1、微處理器IC2、濾波電容C1；干電池BAT的正極與三極管VT1的發(fā)射極連接，三極管VT1的集電極與敏感電阻RT的一端、模數(shù)轉(zhuǎn)換器IC1的電源端VDD端及模數(shù)轉(zhuǎn)換器IC1的正輸入端IN+端連接，敏感電阻RT的另一端與精密電阻R1的一端、模數(shù)轉(zhuǎn)換器IC1的負(fù)輸入端IN-端及模數(shù)轉(zhuǎn)換器IC1的基準(zhǔn)電壓端REF端連接。本實(shí)用新型電路結(jié)構(gòu)簡單、功耗極低、可靠性高。
【專利說明】—種基于敏感電阻的微功耗檢測電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于工業(yè)測控領(lǐng)域，涉及一種電路，特別涉及一種基于敏感電阻的微功耗檢測電路，適用于采用電池供電的以各類敏感電阻作傳感器的檢測場合。
【背景技術(shù)】
[0002]以對(duì)分別對(duì)各種物理量或化學(xué)成份敏感的各種電阻傳感器(例如:熱敏電阻、濕敏電阻、應(yīng)變電阻等等)已得到大量應(yīng)用，但很多場合要求采用干電池就能長時(shí)間供電，要求檢測電路的功耗要盡量低，因此，電路結(jié)構(gòu)也應(yīng)盡量簡單。目前基于敏感電阻的物理量或化學(xué)成份的常用檢測方法可分為如下幾種:一是基于精密電壓源供電的電橋或分壓檢測法；二是基于恒流源供電的敏感電阻壓降檢測法；三是將敏感電阻作為反相式運(yùn)算放大器中的電路組成器件并與精密電壓源相結(jié)合的檢測法。這些檢測方法存在的共性問題是都需要精密電壓源或精密電流源，且電路結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，因此，也難以實(shí)現(xiàn)微功耗的檢測。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提出一種基于敏感電阻的微功耗檢測電路。該電路基于微功耗的差分模數(shù)轉(zhuǎn)換器與微功耗微處理器，不需精密電壓源或電流源，采用定時(shí)相對(duì)檢測法，在非檢測時(shí)刻，該電路處于休眠狀態(tài)，且經(jīng)差分模數(shù)轉(zhuǎn)換器后的數(shù)字量與被測的敏感電阻值成正比。
[0004]本實(shí)用新型包括傳感器供電控制電路和差分模數(shù)轉(zhuǎn)換信號(hào)處理電路。
[0005]傳感器供電控制電路包括干電池BAT、三極管VTl、敏感電阻RT、精密電阻Rl、限流電阻R2 ;干電池BAT的負(fù)極接地，干電池BAT的正極與三極管VTl的發(fā)射極、電路電源端VCC端連接，三極管VTl的基極與限流電阻R2的一端連接，三極管VTl的集電極與敏感電阻RT的一端、模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICl的電源端VDD端及模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICl的正輸入端IN+端連接，敏感電阻RT的另一端與精密電阻Rl的一端、模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICl的負(fù)輸入端IN-端及模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICl的基準(zhǔn)電壓端REF端連接，精密電阻Rl的另一端接地，模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICl的地端GND端接地；
[0006]差分模數(shù)轉(zhuǎn)換信號(hào)處理電路包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器IC1、微處理器IC2、濾波電容Cl ;模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICl的時(shí)鐘輸入端SCLK端與微處理器IC2的時(shí)鐘輸出端SCK端連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICl的串行數(shù)據(jù)端DOUT端與微處理器IC2的串行數(shù)據(jù)端1/02端連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICl的轉(zhuǎn)換啟動(dòng)端CNVST端與微處理器IC2的轉(zhuǎn)換使能端MISO端連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICl的地端接地，微處理器IC2的開關(guān)使能端1/01端與限流電阻R2的另一端連接，微處理器IC2的電源端VDD端與電路電源端VCC端、濾波電容Cl的一端連接，微處理器IC2的電源端GND端接地，濾波電容Cl的另一端接地。
[0007]本實(shí)用新型的有益效果如下:
[0008]本實(shí)用新型利用微功耗的差分模數(shù)轉(zhuǎn)換器與微功耗微處理器，不需精密電壓源或電流源，在非檢測時(shí)刻，該電路處于休眠狀態(tài)，且經(jīng)差分模數(shù)轉(zhuǎn)換器后的數(shù)字量與被測的敏感電阻值成正比，本實(shí)用新型電路結(jié)構(gòu)簡單、功耗極低、可靠性高。【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本實(shí)用新型的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0011]如圖1所示，一種基于敏感電阻的微功耗檢測電路，包括傳感器供電控制電路和差分模數(shù)轉(zhuǎn)換信號(hào)處理電路。
[0012]傳感器供電控制電路包括干電池BAT、三極管VTl、敏感電阻RT、精密電阻Rl、限流電阻R2 ;干電池BAT的負(fù)極接地，干電池BAT的正極與三極管VTl的發(fā)射極、電路電源端VCC端連接，三極管VTl的基極與限流電阻R2的一端連接，三極管VTl的集電極與敏感電阻RT的一端、模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICl的電源端VDD端及模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICl的正輸入端IN+端連接，敏感電阻RT的另一端與精密電阻Rl的一端、模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICl的負(fù)輸入端IN-端及模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICl的基準(zhǔn)電壓端REF端連接，精密電阻Rl的另一端接地，模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICl的地端GND端接地；
[0013]差分模數(shù)轉(zhuǎn)換信號(hào)處理電路包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器IC1、微處理器IC2、濾波電容Cl ;模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICl的時(shí)鐘輸入端SCLK端與微處理器IC2的時(shí)鐘輸出端SCK端連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICl的串行數(shù)據(jù)端DOUT端與微處理器IC2的串行數(shù)據(jù)端1/02端連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICl的轉(zhuǎn)換啟動(dòng)端CNVST端與微處理器IC2的轉(zhuǎn)換使能端MISO端連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICl的地端接地，微處理器IC2的開關(guān)使能端1/01端與限流電阻R2的另一端連接，微處理器IC2的電源端VDD端與電路電源端VCC端、濾波電容Cl的一端連接，微處理器IC2的電源端GND端接地，濾波電容Cl的另一端接地。
[0014]本實(shí)用新型所使用的包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器IC1、微處理器IC2、三極管VT1、干電池BAT等在內(nèi)的所有器件均采用現(xiàn)`有的成熟產(chǎn)品，可以通過市場取得。例如:模數(shù)轉(zhuǎn)換器采用AS1524，微處理器采用AVR系列或MSP430系列，三極管采用9013，干電池采用ER系列鋰氬電池等。
[0015]本實(shí)用新型中的主要電路參數(shù)配合關(guān)系如下:
[0016]圖1中模數(shù)轉(zhuǎn)換器串行數(shù)據(jù)端輸出的數(shù)字量D與敏感電阻RT、精密電阻R1、模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的最大數(shù)字量Dmax間的函數(shù)關(guān)系如式(I)所示，其中的敏感電阻RT值隨其對(duì)應(yīng)的物理量或化學(xué)成份而變，微處理器中的程序即可據(jù)此計(jì)算出被測的物理量或化學(xué)成份，
[0017]D = ￡)-(?(I)

Kl
[0018]本實(shí)用新型工作過程如下:
[0019]圖1示的本實(shí)用新型電路一般工作于定時(shí)采樣狀態(tài)，只有當(dāng)微處理器IC2中的定時(shí)程序按預(yù)設(shè)的定時(shí)采樣時(shí)間到后自動(dòng)喚醒微處理器IC2，進(jìn)而由微處理器IC2的開關(guān)使能端發(fā)出低電平信號(hào)使三極管VTl導(dǎo)通以給敏感電阻RT支路與模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICl供電，同時(shí)，微處理器IC2的轉(zhuǎn)換使能端MISO給模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICl發(fā)出進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換工作的指令，進(jìn)而，微處理器IC2即可通過串行數(shù)據(jù)口獲取如式(I)所示的與敏感電阻RT成正比的數(shù)字量，微處理器中的程序即可據(jù)此計(jì)算出被測的物理量或化學(xué)成份。
【權(quán)利要求】
1.一種基于敏感電阻的微功耗檢測電路，其特征在于包括傳感器供電控制電路和差分模數(shù)轉(zhuǎn)換信號(hào)處理電路； 傳感器供電控制電路包括干電池BAT、三極管VTl、敏感電阻RT、精密電阻Rl、限流電阻R2 ;干電池BAT的負(fù)極接地，干電池BAT的正極與三極管VTl的發(fā)射極、電路電源端VCC端連接，三極管VTl的基極與限流電阻R2的一端連接，三極管VTl的集電極與敏感電阻RT的一端、模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICl的電源端VDD端及模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICl的正輸入端IN+端連接，敏感電阻RT的另一端與精密電阻Rl的一端、模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICl的負(fù)輸入端IN-端及模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICl的基準(zhǔn)電壓端REF端連接，精密電阻Rl的另一端接地，模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICl的地端GND端接地；差分模數(shù)轉(zhuǎn)換信號(hào)處理電路包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器IC1、微處理器IC2、濾波電容Cl ;模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICl的時(shí)鐘輸入端SCLK端與微處理器IC2的時(shí)鐘輸出端SCK端連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICl的串行數(shù)據(jù)端DOUT端與微處理器IC2的串行數(shù)據(jù)端1/02端連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICl的轉(zhuǎn)換啟動(dòng)端CNVST端與微處理器IC2的轉(zhuǎn)換使能端MISO端連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICl的地端接地，微處理器IC2的開關(guān)使能端1/01端與限流電阻R2的另一端連接，微處理器IC2的電源端VDD端與電路電源端VCC端、濾波電容Cl的一端連接，微處理器IC2的電源端GND端接地，濾波電容Cl的另一端接地。
【文檔編號(hào)】G01R21/00GK203465349SQ201320421891
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月16日
【發(fā)明者】陳德傳, 陳雪亭, 鄭忠杰, 范利良 申請人:杭州電子科技大學(xué)