[實用新型]一種基于石墨烯傳感器的自校正系統

有效

• 申請號: 201520860196.1
• 申請日: 2015-10-30
• 公開（公告）號: CN205017306U
• 公開（公告）日: 2016-02-03
• 發明（設計）人: 皮德義;尉長虹;張鑫;杜愷;王增奎
• 申請（專利權）人: 新港海岸(北京)科技有限公司
• 主分類號: H03M1/10
• 分類號: H03M1/10
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

技術領域

本申請涉及校正技術領域，更具體地說，涉及一種基于石墨烯傳感器的自校正系統。

背景技術

石墨烯傳感器是一種通過形變來改變自身電阻值的材料，其輕薄柔軟、可塑性強，對形變反應靈敏，成本低廉，易于大規模生產制造。因此基于石墨烯傳感器具有的上述優點，石墨烯傳感器被得到廣泛應用，例如將其應用到跑步姿勢識別、脈搏識別等應用場景。

石墨烯傳感器的本征電阻為石墨烯傳感器沒有發生任何形變時，石墨烯傳感器表現出來的電阻。

在包括石墨烯傳感器的應用系統中，需要同時包括與石墨烯傳感器連接的壓電轉換電路，以及與壓電轉換電路連接的模數轉換器。其中，所述壓電轉換電路用于將石墨烯傳感器發生形變的形變信息轉換為電信號(電信號即模擬信號)，進而將該電信號發送至模數轉換器。所述模數轉換器將所述電信號轉換為數字信號，進而將數字信號發送至后續電路，以使得后續電路進行后續的數據處理。

然而在實際應用過程中，不同的石墨烯傳感器的本征電阻不同，當不同的石墨烯傳感器應用到同一應用系統中時，壓電轉換電路輸出的電壓值不能保證均處在正確的電壓值上，一般正確的電壓值指的是電源電壓值的一半，或一個預設電壓值范圍內的值，該預設電壓值范圍包括該電源電壓值的一半的值。那么當壓電轉換電路輸出的電壓值沒有處在正確的電壓值上時，就會導致模數轉換器的動態范圍降低，這樣就會導致系統存在以下問題：

1、模數轉換器的動態范圍降低，使得數據容易溢出，從而導致后續電路的處理過程發生錯誤。

2、當模數轉換器的靜態工作點沒有處于正確的電壓值上時，模數轉換器的線性度就會降低，從而導致模數轉換器的轉換結果誤差增大，使得后續電路處理數據的精度降低。

實用新型內容

有鑒于此，本申請提供一種基于石墨烯傳感器的自校正系統，以解決現有技術中無法保證壓電轉換電路輸出的電壓值均在正確的電壓值上，從而導致的模數轉換器的動態范圍降低使得數據容易溢出，從而導致后續電路的處理過程發生錯誤，以及當模數轉換器的靜態工作點沒有處于正確的電壓值上時，模數轉換器的線性度降低，從而導致模數轉換器的轉換結果誤差增大，使得后續電路處理數據的精度降低的問題。技術方案如下：

本申請提供一種基于石墨烯傳感器的自校正系統，包括電源、石墨烯傳感器、用于將所述石墨烯傳感器發生形變的形變信息轉換為模擬信號的壓電轉換電路、用于將所述模擬信號轉換為數字信號的模數轉換器、以及微控制器；其中，

所述壓電轉換電路的一端同時連接所述電源和所述微控制器，另一端同時連接所述石墨烯傳感器和所述模數轉換器的輸入端；

所述模數轉換器的輸出端與所述微控制器連接，并同時與后續電路連接；

所述微控制器的一端與所述模數轉換器的輸出端連接，另一端與所述壓電轉換電路連接，用于依據所述模數轉換器輸出的數字信號控制調節所述壓電轉換電路的阻值大小，以控制調節所述模數轉換器輸出的數字信號滿足閾值條件。

優選地，所述壓電轉換電路包括一組電阻陣列，所述電阻陣列中的各個電阻分別通過一開關并聯連接；

所述微控制器具體用于，依據所述模數轉換器輸出的數字信號控制所述電阻陣列中的開關閉合或斷開，以控制調節所述模數轉換器輸出的數字信號滿足閾值條件。

優選地，所述微控制器包括：

依據所述模數轉換器輸出的數字信號，計算當前所述石墨烯傳感器的電阻值的計算電路；

依據計算得到的當前所述石墨烯傳感器的電阻值，控制所述電阻陣列中的開關閉合或斷開的控制電路。

優選地，所述微控制器還包括：

設置于所述模數轉換器和所述計算電路之間，用于對所述數字信號進行過濾，以濾除掉所述數字信號中的噪聲信號的濾波電路。

優選地，所述模數轉換器輸出的數字信號滿足閾值條件包括：

所述模數轉換器輸出的數字信號表征的電壓值等于所述電源輸出的電源電壓值的一半；

或所述模數轉換器輸出的數字信號表征的電壓值在預設范圍內。