[發明專利]阻性傳感器陣列快速讀出電路及其讀出方法、傳感系統

有效

• 申請號: 201610061102.3
• 申請日: 2016-01-28
• 公開（公告）號: CN105628061B
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發明（設計）人: 吳劍鋒;何賞賞;李建清
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01D5/16
• 分類號: G01D5/16
• 代理公司: 江蘇永衡昭輝律師事務所32250
• 代理人: 楊楠

1.基于二線制等電勢法的阻性傳感器陣列快速讀出電路，所述阻性傳感器陣列為共用行線和列線的M×N二維阻性傳感器陣列；其特征在于，所述快速讀出電路包括：列多路選擇器、基準電壓源，與阻性傳感器陣列的M條行線一一對應的M個電流反饋運放和M個測試電流采樣電阻，與阻性傳感器陣列的N條列線一一對應的N個列線驅動運放，以及為所述阻性傳感器陣列的每一條行線和列線分別設置的兩根連接線；每一條列線通過其一根連接線與其所對應列線驅動運放的反相輸入端連接，并通過其另一根連接線與其所對應列線驅動運放的輸出端連接；每一條行線通過其一根連接線與其所對應電流反饋運放的反相輸入端連接，并通過其另一根連接線與其所對應測試電流采樣電阻的一端連接，其所對應電流反饋運放的輸出端連接其所對應測試電流采樣電阻的另一端；各電流反饋運放的同相輸入端均與零電位連接；所述列多路選擇器可使得阻性傳感器陣列中任意一條列線所對應列線驅動運放的同相輸入端與基準電壓源連接或者與零電位連接。

2.如權利要求1所述快速讀出電路，其特征在于，所述列多路選擇器包括與阻性傳感器陣列的N條列線一一對應的N個列線二選一多路開關；每一個列線二選一多路開關的公共端與其所對應列線驅動運放的同相輸入端連接，兩個獨立端分別與基準電壓源、零電位連接。

3.如權利要求1或2所述快速讀出電路的讀出方法，其特征在于，首先選通當前待測列：通過列多路選擇器使得阻性傳感器陣列中當前待測列的列線所對應列線驅動運放的同相輸入端與基準電壓源連接，而其它列的列線所對應列線驅動運放的同相輸入端均連接零電位；然后根據以下公式計算當前待測的第y列中每個阻性傳感器的電阻值，y＝1,2,…,N：

Rxy=-RLx×VIVxy-Vex]]>

式中，R_xy表示當前待測的第y列中的第x行阻性傳感器的電阻值；R_Lx表示阻性傳感器陣列中第x行行線所對應測試電流采樣電阻的電阻值；V_I為基準電壓源所提供的基準電壓；V_xy、V_ex分別表示在選通第y列的情況下，阻性傳感器陣列中第x行行線所對應測試電流采樣電阻與相應電流反饋運放輸出端所連接一端以及與第x行行線所連接一端的電勢；x＝1,2,…,M。

4.基于二線制等電勢法的阻性傳感器陣列快速讀出電路，所述阻性傳感器陣列為共用行線和列線的M×N二維阻性傳感器陣列；其特征在于，所述快速讀出電路包括：列多路選擇器、基準電壓源，與阻性傳感器陣列的M條行線一一對應的M個電流反饋運放和M個測試電流采樣電阻，與阻性傳感器陣列的N條列線一一對應的N個列線驅動運放，以及為所述阻性傳感器陣列的每一條行線和列線分別設置的兩根連接線；每一條列線通過其一根連接線與其所對應列線驅動運放的反相輸入端連接，并通過其另一根連接線與其所對應列線驅動運放的輸出端連接；每一條行線通過其一根連接線與其所對應電流反饋運放的反相輸入端連接，并通過其另一根連接線與其所對應測試電流采樣電阻的一端連接，其所對應電流反饋運放的輸出端連接其所對應測試電流采樣電阻的另一端；各電流反饋運放的同相輸入端均與基準電壓源連接；所述列多路選擇器可使得阻性傳感器陣列中任意一條列線所對應列線驅動運放的同相輸入端與基準電壓源連接或者與零電位連接。

5.如權利要求4所述快速讀出電路，其特征在于，所述列多路選擇器包括與阻性傳感器陣列的N條列線一一對應的N個列線二選一多路開關；每一個列線二選一多路開關的公共端與其所對應列線驅動運放的同相輸入端連接，兩個獨立端分別與基準電壓源、零電位連接。