本公開(kāi)涉及用于使用已知值的參考電阻測(cè)量未知電阻的新解決方案。

上述解決方案可應(yīng)用于傳感器電子接口的領(lǐng)域，例如汽車(chē)應(yīng)用。

背景技術(shù)：

本文描述的解決方案解決了管理電阻型的傳感器的電子器件的技術(shù)問(wèn)題，尤其是用于汽車(chē)領(lǐng)域。這種傳感器的操作原理基于作為被測(cè)量的物理量的電阻隨已知對(duì)應(yīng)關(guān)系(這可能是成比例的)而變化。

可以用這種類型的解決方案測(cè)量的物理量的示例是：液體(燃料、汽油、冷卻劑)的水平面、溫度和位置(引擎、軸)。

圖1的電路測(cè)量未知電阻rx(未知值)兩端的電壓v2并將其轉(zhuǎn)換為第一數(shù)字量d2。

此外，該電路測(cè)量已知值rref的參考電阻兩端的電壓v1并將其轉(zhuǎn)換為第二數(shù)字量d1。

該電路被預(yù)先布置用于計(jì)算未知電阻rx的值的數(shù)字表示dx，具體為兩個(gè)電壓之間的比。

參照?qǐng)D1，兩個(gè)電阻rref和rx被設(shè)置為串聯(lián)在電源電壓vsup和地gnd之間。在未知電阻rx中流動(dòng)的電流ix為

從而，可以根據(jù)電路中識(shí)別的量來(lái)計(jì)算未知電阻rx的值：

其中，rref是已知電阻的值，以及dx是電阻rx的值的數(shù)字表示。

例如，未知電阻rx可以是一般的傳感器器件的敏感元件，諸如為溫度傳感器或液體平面?zhèn)鞲衅?用于燃料或汽油)。

在兩個(gè)電阻rref和rx兩端測(cè)量的兩個(gè)電壓v1和v2被提供給兩個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器adc1和adc2。在可選實(shí)施例中，兩個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器adc1和adc2可以被實(shí)施為單個(gè)轉(zhuǎn)換器adc，其中，在輸入電壓v1和v2之間多路復(fù)用該輸入。

為了得到結(jié)果，例如可以考慮計(jì)算兩個(gè)電阻兩端的兩個(gè)電壓之間的比。具體地，兩個(gè)a/d轉(zhuǎn)換器計(jì)算劃分并且提供與兩個(gè)量之間的比相對(duì)應(yīng)并且與未知電阻成比例的值。

未知電阻rx的值的數(shù)字表示dx通常被進(jìn)一步處理，例如利用濾波步驟。

電阻rref的已知值被認(rèn)為是用于未知電阻rx的值的數(shù)字表示dx的縮放因子。從而，乘法rrefdx的操作實(shí)際上從不執(zhí)行。

上述現(xiàn)有技術(shù)對(duì)應(yīng)于通常在包含電阻傳感器的接口/管理的功能的部件的規(guī)格中所表示的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在先前描述的情況下，需要提供能夠有效測(cè)量未知電阻的設(shè)備的技術(shù)。

根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，可以利用用于測(cè)量未知電阻的設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的，其具有在后面的權(quán)利要求中記載的特性。

在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，用于測(cè)量未知電阻的設(shè)備包括參考電阻，其與未知電阻串聯(lián)，并且被預(yù)先布置用于測(cè)量分別橫跨參考電阻和未知電阻兩端的第一電壓和第二電壓。該設(shè)備包括：切換開(kāi)關(guān)模塊，其在輸入處接收第一和第二電壓，并且提供表示第一和第二電壓的值；以及單個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其在輸出處提供未知電阻的值的數(shù)字表示，作為到轉(zhuǎn)換器的輸入處的值之間的比。

優(yōu)選地，模數(shù)轉(zhuǎn)換器包含兩個(gè)負(fù)反饋環(huán)路，其根據(jù)切換開(kāi)關(guān)模塊的輸出以交替方式工作。

在各個(gè)實(shí)施例中，負(fù)反饋環(huán)路是一階連續(xù)時(shí)間σ-δ轉(zhuǎn)換器。

具體地，兩個(gè)σ-δ轉(zhuǎn)換器中的一個(gè)或另一個(gè)交替地在高電平下具有恒定的數(shù)字輸出。

在各個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)σ-δ轉(zhuǎn)換器均包括積分器模塊、比較器模塊和時(shí)序電子電路。

在優(yōu)選實(shí)施例中，時(shí)序電子電路是d觸發(fā)器。

在各個(gè)實(shí)施例中，切換開(kāi)關(guān)模塊是多路復(fù)用器，并且時(shí)序電子電路的輸出作為負(fù)反饋被發(fā)送回輸入，并用作多路復(fù)用器的選擇輸入。

最后，在多個(gè)實(shí)施例中，時(shí)序電子電路的輸出被濾波并且在輸入處發(fā)送至數(shù)字除法器，其在輸出處提供未知電阻的值的數(shù)字表示作為表示第一和第二電壓的值之間的比。

如本文所提供的，權(quán)利要求形成一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的描述的完整部分。

附圖說(shuō)明

現(xiàn)在將參照附圖通過(guò)非限制性示例描述一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，其中：

圖1關(guān)于現(xiàn)有技術(shù)并且已經(jīng)進(jìn)行了描述；

圖2示出了限定本文提供的解決方案的實(shí)施例的工作原理的兩個(gè)獨(dú)立的實(shí)施例；

圖3示出了本文提出的解決方案的實(shí)施例的完整架構(gòu)；

圖4示出了本文提出的解決方案的實(shí)施例的完整架構(gòu)的變化；

圖5示出了已知σ-δ轉(zhuǎn)換器的框圖；

圖6示出了本文提出的解決方案的實(shí)施例的可能實(shí)施；以及

圖7示出了表示圖6的架構(gòu)中存在的積分器的輸出上的波紋的示圖。

具體實(shí)施方式

在以下描述中，示出了一個(gè)或多個(gè)具體的細(xì)節(jié)，用于能夠理解通過(guò)示例提供的各個(gè)實(shí)施例的深度理解。在不具有一個(gè)或多個(gè)上述細(xì)節(jié)的情況下可以得到實(shí)施例，或者利用其他方法、部件、材料等得到。在其他情況下，已知結(jié)構(gòu)、材料或操作不詳細(xì)表示或描述，使得不模糊實(shí)施例的特定方面。

本說(shuō)明書(shū)中提到的“實(shí)施例”或“一個(gè)實(shí)施例”用于表示與實(shí)施例相關(guān)描述的具體配置、結(jié)構(gòu)或特性包括在至少一個(gè)實(shí)施例中。因此，諸如可在本說(shuō)明書(shū)的一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)中存在的“在實(shí)施例中”或“在一個(gè)實(shí)施例中”等的短語(yǔ)不是必須表示一個(gè)或相同的實(shí)施例。此外，特定的配置、結(jié)構(gòu)或特性可以在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中以任何充分的方式進(jìn)行組合。

本文使用的參考僅用于方便，因此不限定實(shí)施例的保護(hù)范圍。

本文提出的解決方案揭示了用于實(shí)施上面參照?qǐng)D1描述的已知功能的有效架構(gòu)。

具體地，在以下說(shuō)明中，各個(gè)實(shí)施例將描述為能夠理解所提出的解決方案的操作遠(yuǎn)離以限定和得到表示該解決方案的公式。如下，可以以概念性框圖和實(shí)施方式的層級(jí)來(lái)描述各個(gè)實(shí)施例。具體地，總是具有用于兩種不同的情況的兩種不同電路，即，用于rx＜rref或用于rx＞rref。電阻之間的關(guān)系的兩種情況以不同的方式來(lái)處理。

在圖2中示出用于識(shí)別所述解決方案的工作原理的實(shí)施例。圖2提供了兩個(gè)不同的示圖用于前述兩種不同的未知電阻rx和參考電阻rref之間的關(guān)系的條件。

具體地，圖2a關(guān)于未知電阻rx小于參考電阻rref(rx＜rref)的情況，而圖2b表示相反的情況，其中未知電阻rx大于參考電阻rref(rx＞rref)。

在圖2a表示的情況下，即，對(duì)于rx＜rref，rx兩端的電壓v2將低于電阻rref兩端的電壓。

在這種條件下，所表示的電路將已知參考電阻rref兩端的電壓v1作為參考將未知電阻rx兩端的電壓v2轉(zhuǎn)換為數(shù)字值。在這種情況下，模數(shù)轉(zhuǎn)換器adc的輸出直接再生未知電阻rx的數(shù)字表示dx。

具體地，在這種情況下，參考電阻rref兩端的電壓v1在輸入vref之間(具體地，在ref+和ref-之間)被發(fā)送至模數(shù)轉(zhuǎn)換器adc。

而未知電阻rx兩端測(cè)量的電壓v2被發(fā)送至輸入vin(在in+和in-之間)。

具體地，參照?qǐng)D2a，以下等式可以寫(xiě)為：

其中，dx＝d2。

在第二種情況下，未知電阻rx大于參考電阻rref(rx＞rref)，圖2b的電路將未知電阻rx兩端的電壓v2作為參考來(lái)將已知參考電阻rref兩端的電壓v1轉(zhuǎn)換為數(shù)字值。在這種情況下，數(shù)字除法器dd計(jì)算未知電阻rx的數(shù)字表示dx。

具體地，參照?qǐng)D2b，以下等式可以寫(xiě)為：

其中，

該解決方案展現(xiàn)出獲取較少的模數(shù)操作的優(yōu)勢(shì)，并且另一方面，提供較大的精度和精密度。

更詳細(xì)地，剛剛描述的兩種情況相互之間的不同在于：兩個(gè)電阻rx和rref兩端獲取的兩個(gè)電壓在輸入處發(fā)送至轉(zhuǎn)換器adc的方式。

具體地，轉(zhuǎn)換器需要用于計(jì)算電壓之間的比的參考電壓。

具體地，在第一種情況下，即，當(dāng)rx＜rref時(shí)，以vin被設(shè)置為等于v2(即，等于rx兩端測(cè)量的電壓)而vref設(shè)置為等于v1(即，rref兩端測(cè)量的電壓)的這種方式來(lái)選擇轉(zhuǎn)換器adc的輸入。

在第二種情況下，即，當(dāng)rx＞rref時(shí)，以相反的方式來(lái)選擇轉(zhuǎn)換器adc的輸入；即，vin被設(shè)置為等于v1(即，rref兩端設(shè)置的電壓)，而vref設(shè)置為等于v2(即，rx兩端測(cè)量的電壓)。

本文描述的解決方案提供了用于測(cè)量未知電阻rx的設(shè)備，其包括與未知電阻rx串聯(lián)的參考電阻rref。該設(shè)置被預(yù)先布置用于測(cè)量分別跨參考電阻rref和未知電阻rx兩端的第一電壓v1和第二電壓v2。優(yōu)選地，該設(shè)備包括切換開(kāi)關(guān)模塊，其在輸入處接收電壓并且返回表示電壓的值。具體地，該設(shè)備包括單個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器adc，其在輸出處提供未知電阻rx的值的數(shù)字表示dx，作為到轉(zhuǎn)換器adc的輸入處的值v1、v2的比。

圖3示出了該解決方案的完整架構(gòu)的實(shí)施例，還包括比較器塊comp，其將電壓v1與電壓v2進(jìn)行比較以判定電阻之間的關(guān)系是落入第一種情況(即，rx＜rref)還是第二種情況(rx＞rref)。

圖3的架構(gòu)還包括多個(gè)切換開(kāi)關(guān)，它們根據(jù)兩種情況來(lái)連接轉(zhuǎn)換器adc。

更具體地，如圖3所示，兩個(gè)電阻rx和rref串聯(lián)在地gnd和電源電壓vsup之間。參考電阻rref兩端測(cè)量的是電壓v1，其與電阻rref的值成比例。具體地，到達(dá)未知電阻rx的電流等于

從而，得到：

–兩個(gè)電阻具有相同的電流i(rref)＝i(rx)＝ix；

–電壓v1是rref兩端的電壓；以及

–電壓v2是rx兩端的電壓。

通常，兩個(gè)電阻之間存在具有電子開(kāi)關(guān)功能的晶體管，其具有特定的電阻值。該電阻不會(huì)展現(xiàn)假設(shè)上述三種情況的缺陷。

電阻兩端測(cè)量的兩個(gè)電壓v1和v2被發(fā)送至比較器comp的輸入，當(dāng)電壓v1大于電壓v2時(shí)(v1>v2)，比較器在輸出out處提供高值(high對(duì)應(yīng)于邏輯值“1”)，而當(dāng)壓v1小于電壓v2時(shí)(v1<v2)，提供低值(low對(duì)應(yīng)于邏輯值“0”)。

比較器comp的輸出out與兩個(gè)值v1和v2一起被發(fā)送至兩個(gè)多路復(fù)用器mux1和mux2的輸入，并且比較器的輸出out驅(qū)動(dòng)上述多路復(fù)用器的選擇終端。

當(dāng)輸出out處于高電平“1”時(shí)，多路復(fù)用器mux的輸出等于第一輸入(即，在圖3的頂部，對(duì)于多路復(fù)用器mux1來(lái)說(shuō)為v1，以及在圖3的底部，對(duì)于多路復(fù)用器mux2來(lái)說(shuō)為v2)。相反，當(dāng)輸出out處于低電平“0”時(shí)，多路復(fù)用器mux的輸出等于第二輸入(即，在圖3的頂部，對(duì)于多路復(fù)用器mux1來(lái)說(shuō)為v2，以及在圖3的底部，對(duì)于多路復(fù)用器mux2來(lái)說(shuō)為v1)。

多路復(fù)用器的輸出om1和om2被提供給轉(zhuǎn)換器adc。具體地，om1被提供給輸入vref，而om2被提供給輸入vin。轉(zhuǎn)換器adc的輸出d(其等于)被發(fā)送給另外兩個(gè)多路復(fù)用器mux3和mux4的輸入。

這兩個(gè)多路復(fù)用器具有固定為值“1”的一個(gè)輸入，并且具有選擇輸入來(lái)接收比較器comp的輸出out。在這種情況下，值“1”是二進(jìn)制數(shù)，其具有與adc的輸出的位數(shù)相同的位數(shù)。如果后者具有10位，則圖3的“1”是二進(jìn)制數(shù)“0000000001”。

具體地，多路復(fù)用器mux3接收轉(zhuǎn)換器adc的輸出d作為第一輸入以及恒定值“1”作為第二輸入。相反，多路復(fù)用器mux4接收恒定值“1”作為第一輸入以及轉(zhuǎn)換器adc的輸出d作為第二輸入。

多路復(fù)用器mux3輸出的值為d2，并且多路復(fù)用器mux4輸出的值為d1。這兩個(gè)值被發(fā)送給數(shù)字除法器dd的輸入，該除法器在輸出處提供計(jì)算為的dx值。

具體地，當(dāng)從比較器輸出的信號(hào)out為高“1”時(shí)(out＝1)，即，當(dāng)v1>v2時(shí)(當(dāng)未知電阻rx小于參考電阻rref時(shí)發(fā)生的事件)，選擇器信號(hào)s3和s4等于“1”并且能夠轉(zhuǎn)換在多路復(fù)用器的第一輸入上設(shè)置的信號(hào)的輸出。從而，從多路復(fù)用器mux3輸出的值為d，而從多路復(fù)用器mux4輸出值“1”。從而，數(shù)字除法器dd在輸出處提供d2和d1的比，在這種情況下，d1＝1，即，

具體地，多路復(fù)用器mux3和mux4內(nèi)的開(kāi)關(guān)處于圖3所示的位置；即，它們能夠轉(zhuǎn)換在多路復(fù)用器的第一輸入上存在的值的輸出。

相反，當(dāng)來(lái)自比較器的輸出的信號(hào)out為低“0”時(shí)，即當(dāng)v1<v2時(shí)(當(dāng)未知電阻rx大于參考電阻rref時(shí)發(fā)生的事件)，選擇器信號(hào)s3和s4等于“0”并且能夠轉(zhuǎn)換多路復(fù)用器的第二輸入上設(shè)置的信號(hào)的輸出。因此，從多路復(fù)用器mux3輸出的值為“1”，而從多路復(fù)用器mux輸出的值為d。從而，數(shù)字除法器dd在輸出處提供d2和d1之間的比，在這種情況下，d2＝1，即，

在這種情況下，多路復(fù)用器mux3和mux4內(nèi)的開(kāi)關(guān)處于與圖3所示相反的位置；即，它們能夠轉(zhuǎn)換在多路復(fù)用器的第二輸入上存在的值的輸出。

從而，圖3所示的架構(gòu)包括圖2的兩個(gè)電路的功能，每一個(gè)均專用于電阻rx和rref之間的關(guān)系的特定情況。

利用這種單個(gè)架構(gòu)，因而可以測(cè)量未知電阻rx，其表示利用傳感器測(cè)量的值。

具體地，這些傳感器根據(jù)被測(cè)量的物理量來(lái)測(cè)量電阻的變化。具體地，例如，在測(cè)量液體平面的情況下，液體水平面越高，所測(cè)量未知電阻rx的值就越大?；谝阎档膮⒖茧娮鑢ref來(lái)進(jìn)行這種測(cè)量。

總之，當(dāng)rx<rref時(shí)，具有：

其中，且dx＝d2，

而當(dāng)rx>rref時(shí)，具有：

其中，且

在這種情況下，當(dāng)時(shí)，多路復(fù)用器開(kāi)關(guān)太快，并且會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題。

圖4示出了作為圖3所示可選的實(shí)施例。

該架構(gòu)的第一部分與圖3的相同，而第二部分不同。

具體地，在該實(shí)施例中，除法器dd1向上游偏移，并且僅在輸出處使用一個(gè)多路復(fù)用器mux5。

具體地，除法器dd1在輸出處提供輸入的反相，即

在該實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換器adc的輸出d被直接作為第一輸入(d2)發(fā)送至多路復(fù)用器mux5，并且被發(fā)送給除法器dd1的輸入。

除法器dd1的輸出為并且作為第二輸入被發(fā)送給多路復(fù)用器mux5。多路復(fù)用器mux5的輸出通過(guò)選擇輸入s5(其連接至比較器copm的輸出out)來(lái)驅(qū)動(dòng)。當(dāng)比較器comp的輸出out為高值“1”時(shí)(即，當(dāng)v1>v2且rx<rref時(shí))，多路復(fù)用器mux5的輸出連接至頂部輸入d2＝d(如圖所示)。

與此不同，當(dāng)比較器comp的輸出out為低值“0”時(shí)(即，當(dāng)v1<v2且rx>rref時(shí))，多路復(fù)用器mux5的輸出連接至底部輸入(如圖所示)。

此外，在這種情況下，應(yīng)用與圖3的實(shí)施例所寫(xiě)相同的等式。

圖5示出了已知σδ模數(shù)轉(zhuǎn)換器模塊的各個(gè)實(shí)施例中的一種，其具有一階連續(xù)時(shí)間σδ調(diào)制器。

從而，圖5通過(guò)框圖示出一階連續(xù)時(shí)間σδ轉(zhuǎn)換器模塊的一種可能的表示，其中，各個(gè)塊的表示用于理解本文提出且圖6所示的最終架構(gòu)的操作。

轉(zhuǎn)換器模塊包括負(fù)反饋環(huán)路。積分器模塊integ具有零平均輸入、無(wú)限dc增益并且包括在負(fù)反饋環(huán)路中。

具體地，該模塊設(shè)想在輸入處測(cè)量?jī)蓚€(gè)電壓vin和vref。

參考電阻rref兩端測(cè)量的電壓vref作為第一輸入被發(fā)送給多路復(fù)用器muxx。多路復(fù)用器muxx的第二輸入接收零值“0”，并且選擇輸入sel接收值d0作為電路的反饋。多路復(fù)用器muxx的輸出等于(vref·d0)。如果d0處于低電平“0”，則輸出為零“0”。

兩個(gè)電壓vin和(vref·d0)被發(fā)送給加法器節(jié)點(diǎn)som的輸入，其中，vin具有正符號(hào)，而(vref·d0)具有負(fù)符號(hào)。加法器節(jié)點(diǎn)som的輸出等于vin-(vref·d0)＝0，其被發(fā)送給積分器節(jié)點(diǎn)integ的輸入，積分器節(jié)點(diǎn)由于其無(wú)限的放大因子而在輸出處提供非零值。積分器的輸出integout被發(fā)送給比較器compc的輸入，用于與比較器的另一輸入上設(shè)置的閾值th進(jìn)行比較。

比較器compc的輸出被發(fā)送給時(shí)序電子電路(d觸發(fā)器)的數(shù)據(jù)終端d的輸入。觸發(fā)器具有數(shù)據(jù)輸入d、時(shí)鐘同步輸入和輸出q。在時(shí)鐘信號(hào)的切換時(shí)，d觸發(fā)器在輸出q處轉(zhuǎn)送終端輸入d上的值，并且保持直到前述輸入根據(jù)特定等式q+＝d而變化。觸發(fā)器的輸出q等于并且作為反饋發(fā)送回多路復(fù)用器muxx并用作選擇輸入sel。具體地，時(shí)序電子電路(d觸發(fā)器)提供快速的基本存儲(chǔ)設(shè)備。

從而，該σδ轉(zhuǎn)換器僅包含一個(gè)反饋環(huán)路并且僅提供一個(gè)輸出，這表示輸入電壓vin的數(shù)字轉(zhuǎn)換。

從這種已知的σδ模數(shù)轉(zhuǎn)換器模塊開(kāi)始，圖5示出了其一種可能的表示，其可以將修改的轉(zhuǎn)換器用于本文提出的用于測(cè)量未知電阻的解決方案。

圖6示出了揭示修改的轉(zhuǎn)換器的本文所提解決方案的實(shí)施例。

如前所述，兩個(gè)電阻rref和rx串聯(lián)在電源電壓vsup和地終端gnd之間。在電阻兩端測(cè)量?jī)蓚€(gè)相應(yīng)的電壓v1和v2。這兩個(gè)測(cè)量的電壓被發(fā)送給兩個(gè)相應(yīng)多路復(fù)用器(具體為muxa和muxb)的第一輸入。向多路復(fù)用器muxa和muxb的第二終端的輸入發(fā)送零值“0”。

此外，兩個(gè)多路復(fù)用器muxa和muxb在選擇終端上接收兩個(gè)反饋信號(hào)d2和d1。具體地，信號(hào)d2控制多路復(fù)用器muxa的輸出，而信號(hào)d1控制多路復(fù)用器muxb的輸出。

如前所述，選擇輸入上的信號(hào)的值能夠?qū)蓚€(gè)輸入終端上存在的兩個(gè)信號(hào)中的一個(gè)的輸出傳送至多路復(fù)用器。具體地，當(dāng)選擇信號(hào)等于“1”時(shí)，多路復(fù)用器在輸出處提供第一輸入上存在的信號(hào)的值。

從而，從多路復(fù)用器muxa和muxb輸出的值為v1·d2和v2·d1。這兩個(gè)值被發(fā)送給加法器節(jié)點(diǎn)，其第二個(gè)輸入端具有負(fù)符號(hào)。加法器節(jié)點(diǎn)的輸出((v1·d2)–(v2·d1))被發(fā)送給積分器模塊integ的輸入。

使v1·d2＝v2·d1，積分器模塊integ的輸入總是等于0。

積分器integ的輸入總是為平均零值，因?yàn)榉e分器具有無(wú)限的增益并且在負(fù)反饋環(huán)路中設(shè)置。與運(yùn)算放大器相似，當(dāng)適當(dāng)?shù)夭迦氲椒答伃h(huán)路中時(shí)，其具有為零的差分輸入電壓。與之不同，通過(guò)其無(wú)限的放大因子，積分器的輸出電壓為非零。

積分器的輸出integout被發(fā)送給兩個(gè)比較器compa和compb的輸入。更詳細(xì)地，積分器的輸出integout作為負(fù)輸入發(fā)送給比較器compa，該比較器將其與閾值th2進(jìn)行比較；此外，積分器的輸出integout還作為正輸入發(fā)送給比較器compb，該比較器將其與閾值th1進(jìn)行比較。

比較器的輸出在數(shù)據(jù)輸入d上被發(fā)送給兩個(gè)d觸發(fā)器dffa和dffb的輸入。這些觸發(fā)器的輸出被兩個(gè)低通濾波器lpf濾波，并且濾波的值分別表示d2和d1。這些值還被發(fā)送供給兩個(gè)多路復(fù)用器muxa和muxb的輸入作為選擇值。

最后，所得到的值d2和d1被發(fā)送給數(shù)字除法器dd，該除法器計(jì)算比值

從而，在rx＜rref的情況下，v2<v1。

因此，由于積分器的輸出integout達(dá)到閾值th2并且積分器的輸出的波紋低于th2-th1，故d1＝1。

從而，v1·d2＝v2，因?yàn)榉e分器的輸入總是為零，即等于“0”。

因此，可以寫(xiě)為：

其中，dx＝d2，

因此，得到與先前解決方案相同的結(jié)果。

此外，在rx＞rref的情況下，v2>v1。

因此，由于積分器integ的輸出達(dá)到閾值th1并且積分器的輸出的波紋低于th2-th1，故d2＝1。

從而，v1＝v2，因?yàn)榉e分器的輸入總是為零，即，等于“0”。

因此，可以寫(xiě)為：

其中，

因此得到與先前解決方案相同的結(jié)果。

在圖7中再生表示積分器的輸出integout的波紋(其中指示閾值th1和th2)的示圖以及根據(jù)電阻的值的d2和d1的值的示圖。具體地，左邊是rx<rref的情況，而右邊是rx>rref的情況。

優(yōu)選地，應(yīng)該波紋小于兩個(gè)閾值之間的差值(波紋<th2-th1)，即，變化小于閾值之間的差值。

條件波紋<th1-th2是優(yōu)選的，因?yàn)槌ǖ膬身?xiàng)中的一項(xiàng)是1，因此優(yōu)化了計(jì)算的效率。如果該條件不滿足，則在任何情況下為適當(dāng)操作，但是不具有term＝1的優(yōu)化。

從而，引入圖2a和圖2b所示的解決方案以解釋工作原理，并且得到用于解釋該解決方案的公式，而圖6示出了等效于圖2的可能實(shí)施例的示例，因?yàn)槠涫褂孟嗤墓?。公式揭示了兩個(gè)解決方案執(zhí)行相同的功能。

相反，參照?qǐng)D5的已知σδ轉(zhuǎn)換器(其僅包含一個(gè)環(huán)路并且僅提供表示輸入電壓的數(shù)字轉(zhuǎn)換的一個(gè)輸出)，圖6提出的解決方案包含以交替方式工作的兩個(gè)環(huán)路。兩個(gè)中的一個(gè)優(yōu)選具有總是等于1的數(shù)字輸出，而另一個(gè)用作已知σδ轉(zhuǎn)換器的環(huán)路。

具體地，具有兩個(gè)反饋環(huán)路，即兩個(gè)比較器，并且兩個(gè)輸出感測(cè)積分器integ的輸出并且在輸入處發(fā)送回。

如果兩個(gè)輸入中的一個(gè)等于1，則精度最高。

從而，一次兩個(gè)閾值中只有一個(gè)被仿真，因此輸出是變化的數(shù)據(jù)和等于“1”的恒定數(shù)據(jù)。

所述解決方案表示由圖2所述解決方案表示的概念的實(shí)施方式，其從性能觀點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)是有效率的。

關(guān)于單個(gè)a/d轉(zhuǎn)換器(其可以是σδ類型)的優(yōu)點(diǎn)來(lái)實(shí)施概念，其使用硅集成技術(shù)來(lái)表示高效率和性能。最后，實(shí)施方式以簡(jiǎn)單和有效的方式管理兩種情況(v2<v1，反之亦然)之間的轉(zhuǎn)換，而多種轉(zhuǎn)換彼此適時(shí)緊靠的情況下發(fā)生任何故障。

該解決方案的新穎性在于模擬電路，通?？梢栽谕ㄟ^(guò)特定的明顯部件(電容器、電阻等)組成的程度對(duì)其執(zhí)行反向工程，給出其顯著的尺寸。本文描述的解決方案設(shè)想單個(gè)σδ轉(zhuǎn)換器，其生成兩個(gè)不同的輸出，輸出被發(fā)送給邏輯用于被兩個(gè)數(shù)字濾波器處理。如果兩個(gè)輸出在一些形態(tài)中可見(jiàn)，則兩個(gè)中的一個(gè)總是恒定處于高值。

總之，用于測(cè)量未知電阻的設(shè)備包括單個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其包含兩個(gè)負(fù)反饋環(huán)路，這兩個(gè)負(fù)反饋環(huán)路根據(jù)轉(zhuǎn)換器上游的切換開(kāi)關(guān)模塊的輸出而以交替方式工作。

在優(yōu)選實(shí)施例中，兩個(gè)負(fù)反饋環(huán)路是一階連續(xù)時(shí)間σδ轉(zhuǎn)換器。典型地，兩個(gè)σδ轉(zhuǎn)換器中的一個(gè)或另一個(gè)的數(shù)字輸出交替地恒定處于高電平。

每個(gè)σδ轉(zhuǎn)換器均包括積分器模塊、比較器模塊和時(shí)序電子電路。在實(shí)際實(shí)施例中，時(shí)序電子電路是d觸發(fā)器，并且切換開(kāi)關(guān)模塊是多路復(fù)用器。此外，時(shí)序電子電路的輸出作為負(fù)反饋被發(fā)送回輸入，并用作多路復(fù)用器的選擇輸入。最后，時(shí)序電子電路的輸出利用低通濾波器來(lái)濾波并且發(fā)送給數(shù)字除法器的輸入，除法器在輸出處提供未知電阻的值的數(shù)字表示。

當(dāng)然，不對(duì)本發(fā)明的原理存在偏見(jiàn)，結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)和實(shí)施例可以對(duì)本文通過(guò)示例描述和示出的實(shí)施例進(jìn)行各種變化，而不背離本發(fā)明由權(quán)利要求所限定的范圍。