[發明專利]薄膜電阻性氣體傳感器變化電阻檢測裝置

有效

• 申請號: 201210374158.6
• 申請日: 2012-10-07
• 公開（公告）號: CN102879648A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 秦亞杰;張煜斌
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: G01R27/14
• 分類號: G01R27/14
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;盛志范

1.?一種薄膜電阻性氣體傳感器變化電阻的檢測裝置，其特征在于：包括外置薄膜電阻性氣體傳感器、可編程電流源、可編程電阻模塊、基準電壓源、低噪聲儀表放大器IA、可編程增益放大器PGA、模數轉換器ADC、內置溫度傳感器、寄存器、SPI接口、外置處理器MCU、外置溫濕度傳感器；其中，外置薄膜電阻性氣體傳感器和可編程電阻模塊相連接，可編程電阻模塊與基準電壓源分別和低噪聲儀表放大器IA的正向輸入端與負向輸入端連接，低噪聲儀表放大器IA和可編程增益放大器PGA連接，可編程增益放大器PGA和模數轉換器ADC順序連接；可編程電流源、可編程電阻模塊、基準電壓源、低噪聲儀表放大器IA、可編程增益放大器PGA、模數轉換器ADC、內置溫度傳感器和寄存器分別連接寄存器和SPI接口連接，SPI接口和外置處理器MCU連接，外置溫濕度傳感器和外置處理器MCU連接。

2.?根據權利要求1所述的薄膜電阻性氣體傳感器變化電阻的檢測裝置，其特征在于：所述可編程電阻模塊由兩個可編程電阻陣列R1和R2組成，兩個電阻陣列R1和R2均由16×16個電阻組成，采用8位分段譯碼方式，當輸入８位數據譯碼時，高４位對應于行地址，低４位對應于列地址，再通過分別對行列中各個開關的控制實現對電阻阻值的編程。

3.?根據權利要求2所述的薄膜電阻性氣體傳感器變化電阻的檢測裝置，其特征在于：所述外置薄膜電阻性氣體傳感器的等效電阻Re和可編程電阻陣列R1與R2具有8種組合模式，分別為：(1)?Re＋R1＋R2?，(2)?Re＋R1?，(3)?Re＋(R1∥R2)?，(4)?Re∥R1∥R2?，(5)?(Re＋R1)∥R2?，(6)?Re∥(R1+R2)?，(7)?Re，?(8)?預留模式。

4.?根據權利要求3所述的薄膜電阻性氣體傳感器變化電阻的檢測裝置，其特征在于：所述可編程電流源產生的電流流過外置薄膜電阻性氣體傳感器的基線電阻Rb和可編程電阻陣列R1與R2組合后產生的電阻R3，產生的電壓與基準電壓源在低噪聲儀表放大器IA輸入端產生的電壓差V1小于閾值電壓VT，電壓差V1經過低噪聲儀表放大器IA、可編程增益放大器PGA放大后輸出為直流電壓Vdc，該電壓滿足直流電壓偏置的要求；同時，可編程電流源產生的電流流過外置薄膜電阻性氣體傳感器的變化電阻dR和可編程電阻陣列R1與R2組合后產生的電阻R4，產生的電壓經過低噪聲儀表放大器IA、可編程增益放大器PGA放大后輸出為交流電壓Vac，該電壓能夠被模數轉換器ADC7檢測出來。

5.?根據權利要求4所述的薄膜電阻性氣體傳感器變化電阻的檢測裝置，其特征在于：可編程電流源電流大小、可編程電阻陣列R1阻值和R2阻值、外置薄膜電阻性氣體傳感器的等效電阻Re和可編程電阻陣列R1與R2的組合模式、低噪聲儀表放大器IA的放大倍數、可編程增益放大器PGA放大倍數、模數轉換器ADC、內置溫度傳感器可與寄存器進行通信或配置，寄存器可通過SPI接口與外置處理器MCU通信進行配置。

6.?根據權利要求5所述的薄膜電阻性氣體傳感器變化電阻的檢測裝置，其特征在于：內置溫度傳感器或外置溫濕度傳感器獲取外置薄膜電阻性氣體傳感器周圍環境的環境參量，環境參量經過外置處理器MCU補償處理后，通過SPI接口形成閉環控制后實現實時補償功能。