[發明專利]基于運算放大器的阻性傳感器陣列讀出電路及其讀出方法

有效

• 申請號: 201710044884.4
• 申請日: 2017-01-20
• 公開（公告）號: CN106813783B
• 公開（公告）日: 2019-10-15
• 發明（設計）人: 吳劍鋒;王琦;何賞賞;汪峰;李建清
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01J5/24
• 分類號: G01J5/24
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

1.基于運算放大器的阻性傳感器陣列讀出電路，所述阻性傳感器陣列為共用行線和列線的M×N阻性傳感器陣列；其特征在于，所述讀出電路包括：

標準電阻行，其包括一行N個電阻值已知的標準電阻，作為新的一行被增設于所述阻性傳感器陣列中，從而得到一個新的共用行線和列線的(M+1)×N電阻陣列；

(M+1)個運算放大器，與所述新的共用行線和列線的(M+1)×N電阻陣列的(M+1)條行線一一對應，每個運算放大器的反相輸入端、輸出端連接于一點后通過一條電阻不可忽略的連接線與其所對應行線連接；

控制器，其具有至少(M+1)個IO端口以及至少N個ADC采樣端口，其中的(M+1)個IO端口與所述(M+1)個運算放大器的同相輸入端一一對應連接，其中的N個ADC采樣端口與所述新的共用行線和列線的(M+1)×N電阻陣列的N條列線一一對應連接。

2.如權利要求1所述讀出電路的讀出方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、控制器控制與標準電阻行所連接的IO端口輸出低電平，而其余M個IO端口輸出高電平；與此同時控制器通過與N條列線連接的N個ADC采樣端口采集N根列線的電壓，此時第j條列線的列電壓記為V_sj，j＝1,2,…,N；

步驟2、控制器依次控制與M×N二維阻性傳感器陣列的第i行所連接的IO端口輸出低電平，而其余M個IO端口輸出高電平；與此同時控制器通過與N條列線連接的N個ADC采樣端口采集N根列線的電壓，此時第j條列線的列電壓記為V_ij，i＝1,2,…,M，j＝1,2,…,N；

步驟3、利用下式計算出所述二維阻性傳感器陣列中每個阻性傳感器的電阻值：

式中，R_ij表示所述二維阻性傳感器陣列中第i行第j列的阻性傳感器的電阻值，R_sj表示接入所述二維阻性傳感器陣列中第j列的標準電阻的電阻值，V_cc表示控制器IO端口所輸出的高電平電壓。