交流电供电的电阻式传感器的A/D采样电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种交流电供电的电阻式传感器的A/D采样电路，包括：输入端口、二极管、第一电阻、电容、第二电阻、异或门、第一模拟开关、第二模拟开关、分压电阻、电阻式传感器、以及测试点；分压电阻一端口与第一模拟开关的第一输出端口相连接；电阻式传感器一端口与分压电阻相连接，另一端口与第二模拟开关的第二输出端口相连接。分压电阻以及电阻式传感器串联在第一输出端口与第二输出端口之间，且输入端口处于工作状态时，第二模拟开关与第一模拟开关的导通状态不同，因而能够为电阻式传感器提供交流电供电电源，避免直流分量对电阻式传感器的性能造成劣化，保证电阻式传感器的使用寿命和稳定性且测量精度高。

【技术实现步骤摘要】
交流电供电的电阻式传感器的A/D采样电路
本技术涉及电子电路
，具体指一种交流电供电的电阻式传感器的A/D采样电路。
技术介绍
利用高分子聚合物、氯化锂电解质等敏感材料的电阻值随被测量值而变化原理工作的电阻式相对湿度传感器，不能用直流电或含有直流分量的交流电供电，否则会导致传感器性能劣化甚至失效。电阻式相对湿度传感器是依据金属氧化物陶瓷、高分子聚合物、或氯化锂电解质等湿敏材料吸收水分而改变导电特性的原理制成。由于受只能由交流电(通常电源频率f＝1kHz)供电的限制，如何高精度地实现A/D数字化转换一直是一个挑战。目前主流的电路变换技术是：1，使用交流电桥方案，将电阻式相对湿度传感器作为交流电桥的一臂接入电路，经放大器放大、整流、滤波后送A/D数字化转换处理；此方案的缺点是不适合自动化采样测试；2，将电阻式相对湿度传感器作为一可变电阻器接入R-C振荡器，控制器通过检测R-C振荡器输出信号的振荡周期而获得环境的相对湿度参数；此方案的缺点是加载到传感器上的测试电源的频率是连续变化的，且作为测试结果的输出频率易受振荡电容器、振荡电路翻转阈值等参数的影响。因此一种改进的电路变换技术是所期望的。
技术实现思路
本技术解决的技术问题为提供一种交流电供电的电阻式传感器的A/D采样电路，能够满足被测电阻式相对湿度传感器在交流矩形波电压供电的条件下完成对该传感器电阻值的采样，并获得高精度的测试结果。为解决上述问题，本技术提供一种交流电供电的电阻式传感器的A/D采样电路，包括：输入端口、二极管、第一电阻、电容、第二电阻、异或门、第一模拟开关、第二模拟开关、分压电阻、电阻式传感器、以及测试点；所述二极管的正极端口与所述输入端口相连接；所述第一电阻的第一端口与所述二极管的负极端口相连接；所述电容一端口与所述第一电阻的第二端口相连接，另一端口接地；所述第二电阻一端口与所述第一电阻的第二端口相连接，另一端口接地；所述异或门的第一输入端口与所述第一电阻的第二端口相连接，所述异或门的第二输入端口与所述输入端口相连接；所述第一模拟开关具有第一输入端口、第一输出端口、第一电源端口以及第一接地端口，所述第一输入端口与所述异或门的输出端口相连接；所述第二模拟开关具有第二输入端口、第二输出端口、第二电源端口以及第二接地端口，所述第二输入端口与所述输入端口相连接，且所述第二输入端口与所述第一输入端口的电平相位相反时，所述第二模拟开关与所述第一模拟开关的导通状态不同；所述分压电阻具有第一分压端口以及第二分压端口，所述第一分压端口与所述第一输出端口相连接；所述电阻式传感器具有第三分压端口以及第四分压端口，所述第三分压端口与所述第二分压端口相连接，所述第四分压端口与所述第二输出端口相连接；所述测试点与所述第三分压端口相连接。与现有技术相比，本技术提供的技术方案具有以下优点：本技术提出一种创新性的用交流电供电的电阻式传感器的A/D采样电路，通过设计输入端口、二极管、第一电阻、电容、第二电阻、异或门、第一模拟开关、第二模拟开关、分压电阻、电阻式传感器以及测试点之间的特殊连接关系，使得设计的A/D采样电路能够为电阻式传感器提供交流电供电，避免直流分量对电阻式传感器的性能造成劣化，且对采样电路进行采样获取的电阻式传感器的电阻值的精度高。并且，由二极管、第一电阻、电容、第二电阻以及电容构成的电路模块能够检知输入端口的工作状态，当输入端口处于休眠状态时，使得电阻式传感器处于断电状态，也就是说，本技术提供的采样电路设计有自动关闭电阻式传感器的交流驱动电源的功能，有利于延长电阻式传感器的工作寿命。另外，采样电路还包括运算放大器。运算放大器构成电压跟随电路，以便于将后接的A/D转换电路的输入阻抗对测试点的分流作用降到最低，从而避免了A/D转换电路的输入阻抗对于测试点的干扰，有利于提高测试采样精度。附图说明一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。图1为本技术一实施例提供的用交流电供电的电阻式传感器的A/D采样电路的电路结构图；图2为图1提供的A/D采样电路工作时各主要端口的电压波形图；图3为图1中输入端口CK处于工作状态且输入端口CK为低电平时采样电阻网络的等效电路图；图4为图1中输入端口CK处于工作状态且输入端口CK为高电平时采样电阻网络的等效电路图；图5为本技术另一实施例提供的用交流电供电的电阻式传感器的A/D采样电路的电路结构图。具体实施方式由
技术介绍
可知，需要提供一种全新的能够为电阻式相对湿度传感器提供交流电供电电源的A/D采样电路，同时满足测量精度高、稳定性好以及工作寿命长的需求。为解决上述问题，本技术实施例提供一种用交流电供电的电阻式传感器的A/D采样电路，不仅能够为电阻式传感器提供交流电供电电源，避免直流分量造成的电阻式传感器性能劣化，因而A/D采样电路稳定性好，且能够保证采样测量精度。为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本技术各实施例中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。图1为本技术一实施例提供的用交流电供电的电阻式传感器的A/D采样电路的电路结构图。参考图1，本实施例提供的用交流电供电的电阻式传感器的A/D采样电路包括：输入端口CK、二极管CR1、第一电阻R1、电容C1、第二电阻R2、异或门U1、第一模拟开关SW1、第二模拟开关SW2、分压电阻Rdiv、电阻式传感器Rsnr以及测试点A；所述二极管CR1的正极端口与所述输入端口CK相连接；所述第一电阻R1的第一端口d1与所述二极管CR1的负极端口相连接；所述电容C1一端口与所述第一电阻R1的第二端口d2相连接，另一端口接地GND；所述第二电阻R2一端口与所述第一电阻R1的第二端口d2相连接，另一端口接地；所述异或门U1的第一输入端口1与所述第一电阻R1的第二端口d2相连接，所述异或门U2的第二输入端口2与所述输入端口CK相连接；所述第一模拟开关SW1具有第一输入端口16、第一输出端口14、第一电源端口11以及第一接地端口13，所述第一输入端口16与所述异或门U1的输出端4相连接；所述第二模拟开关SW2具有第二输入端口26、第二输出端口24、第二电源端口21以及第二接地端口23，所述第二输入端口26与所述输入端口CK相连接，且所述第二输入端口26与所述第一输入端口16的电平相位相反时，所述第二模拟开关SW2与所述第一模拟开关SW1的导通状态不同；所述分压电阻Rdiv具有第一分压端口7以及第二分压端口8，所述第一分压端口7与所述第一输本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种交流电供电的电阻式传感器的A/D采样电路，包括：输入端口、二极管、第一电阻、电容、第二电阻、异或门、第一模拟开关、第二模拟开关、分压电阻、电阻式传感器、以及测试点，其特征在于：/n所述二极管的正极端口与所述输入端口相连接；/n所述第一电阻的第一端口与所述二极管的负极端口相连接；/n所述电容一端口与所述第一电阻的第二端口相连接，另一端口接地；/n所述第二电阻一端口与所述第一电阻的第二端口相连接，另一端口接地；/n所述异或门的第一输入端口与所述第一电阻的第二端口相连接，所述异或门的第二输入端口与所述输入端口相连接；/n所述第一模拟开关具有第一输入端口、第一输出端口、第一电源端口以及第一接地端口，所述第一输入端口与所述异或门的输出端口相连接；/n所述第二模拟开关具有第二输入端口、第二输出端口、第二电源端口以及第二接地端口，所述第二输入端口与所述输入端口相连接，且所述第二输入端口与所述第一输入端口的电平相位相反时，所述第二模拟开关与所述第一模拟开关的导通状态不同；/n所述分压电阻具有第一分压端口以及第二分压端口，所述第一分压端口与所述第一输出端口相连接；/n所述电阻式传感器具有第三分压端口以及第四分压端口，所述第三分压端口与所述第二分压端口相连接，所述第四分压端口与所述第二输出端口相连接，且所述测试点与所述第三分压端口相连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种交流电供电的电阻式传感器的A/D采样电路，包括：输入端口、二极管、第一电阻、电容、第二电阻、异或门、第一模拟开关、第二模拟开关、分压电阻、电阻式传感器、以及测试点，其特征在于：
所述二极管的正极端口与所述输入端口相连接；
所述第一电阻的第一端口与所述二极管的负极端口相连接；
所述电容一端口与所述第一电阻的第二端口相连接，另一端口接地；
所述第二电阻一端口与所述第一电阻的第二端口相连接，另一端口接地；
所述异或门的第一输入端口与所述第一电阻的第二端口相连接，所述异或门的第二输入端口与所述输入端口相连接；
所述第一模拟开关具有第一输入端口、第一输出端口、第一电源端口以及第一接地端口，所述第一输入端口与所述异或门的输出端口相连接；
所述第二模拟开关具有第二输入端口、第二输出端口、第二电源端口以及第二接地端口，所述第二输入端口与所述输入端口相连接，且所述第二输入端口与所述第一输入端口的电平相位相反时，所述第二模拟开关与所述第一模拟开关的导通状态不同；
所述分压电阻具有第一分压端口以及第二分压端口，所述第一分压端口与所述第一输出端口相连接；
所述电阻式传感器具有第三分压端口以及第四分压端口，所述第三分压端口与所述第二分压端口相连接，所述第四分压端口与所述第二输出端口相连接，且所述测试点与所述第三分压端口相连接。


2.如权利要求1所述的交流电供电的电阻式传感器的A/D采样电路，其特征在于，还包括：控制器，所述控制器通过控制输出线与所述输入端口相连接；所述控制器具有A/D转换电路，所述A/D转换电路通过模拟量输入线与所述测试点相连接，采集所...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙晓航，
申请(专利权)人：上海航嘉电子科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31