[發(fā)明專利]一種電容式液位傳感器的接口ASIC

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710232243.1
• 申請(qǐng)日: 2017-04-11
• 公開（公告）號(hào): CN107014462B
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尹亮;劉曉為;秦堯;譚曉昀;楊洋;陳威;王玉玲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué);上海航天設(shè)備制造總廠
• 主分類號(hào): G01F23/26
• 分類號(hào): G01F23/26
• 代理公司: 哈爾濱龍科專利代理有限公司 23206
• 代理人: 高媛

1.一種電容式液位傳感器的接口ASIC，包括：前端電荷采樣放大器（101）、電壓放大電路（102）、相關(guān)雙采樣電路（103）、PI控制器（104）、低通濾波器（106）、參考電壓源（Vref）、開關(guān)一（S1）、開關(guān)二（S2）、開關(guān)三（S3）、開關(guān)四（S4）、開關(guān)五（S5）和參考電容（Cref）；其特征在于：

所述的開關(guān)一（S1）的一端接地，所述的開關(guān)二（S2）的一端接參考電壓源（Vref），開關(guān)一（S1）的另一端和開關(guān)二（S2）的另一端的公共節(jié)點(diǎn)作為驅(qū)動(dòng)端與電容式液位傳感器的一端相接，電容式液位傳感器的另一端與參考電容（Cref）的一端相接，參考電容（Cref）的另一端與開關(guān)三（S3）的一端和開關(guān)四（S4）的一端的公共節(jié)點(diǎn)相接，開關(guān)（S3）的另一端接地；電容式液位傳感器與參考電容（Cref）的公共端接開關(guān)五（S5）的一端和前端電荷采樣放大器（101）的輸入端相接，開關(guān)五（S5）為清零開關(guān)，開關(guān)五（S5）的另一端接地，前端電荷采樣放大器（101）的輸出端接電壓放大電路（102）的輸入端；所述的電壓放大電路（102）的輸出端接相關(guān)雙采樣電路（103）的輸入端，相關(guān)雙采樣電路（103）的輸出端接PI控制器（104）的輸入端；所述的PI控制器（104）的輸出端接低通濾波器（106）的輸入端，低通濾波器（106）的輸出端與開關(guān)四（S4）的另一端相接；

所述的相關(guān)雙采樣電路（103）包括電阻五（R5）、電容三（C2）、電容四（C3）、開關(guān)八（S8）、開關(guān)九（S9）和運(yùn)算放大器四（A4），電阻五（R5）的一端作為相關(guān)雙采樣電路（103）的輸入端，電阻五（R5）的另一端與電容三（C2）的一端相接，電容三（C2）的另一端與開關(guān)八（S8）的一端及開關(guān)九（S9）的一端的公共節(jié)點(diǎn)相接，開關(guān)九（S9）的另一端和電容四（C3）的一端的公共節(jié)點(diǎn)接地，開關(guān)八（S8）的另一端和電容四（C3）的另一端的公共節(jié)點(diǎn)連接到運(yùn)算放大器四（A4）的同相輸入端，運(yùn)算放大器四（A4）的反相輸入端和運(yùn)算放大器四（A4）輸出端相連作為相關(guān)雙采樣電路（103）的輸出端。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電容式液位傳感器的接口ASIC，其特征在于：所述的前端電荷采樣放大器（101）包括開關(guān)六（S6）、開關(guān)七一（S7-1）、開關(guān)七二（S7-2）、電容一（C1）、電容二（CF）和運(yùn)算放大器一（A1），運(yùn)算放大器一（A1）的同相輸入端與電容一（C1）的一端和開關(guān)七二（S7-2）的一端的公共節(jié)點(diǎn)相接，電容一（C1）的另一端和開關(guān)七二（S7-2）的另一端的公共節(jié)點(diǎn)接地，開關(guān)六（S6）的一端作為前端電荷采樣放大器（101）的輸入端，開關(guān)六（S6）的另一端與開關(guān)七一（S7-1）的一端和電容二（CF）的一端的公共節(jié)點(diǎn)相接且共同接到運(yùn)算放大器一（A1）的反相輸入端，開關(guān)七一（S7-1）的另一端、電容二（CF）的另一端和運(yùn)算放大器一（A1）的輸出端的公共節(jié)點(diǎn)作為前端電荷采樣放大器（101）的輸出端。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電容式液位傳感器的接口ASIC，其特征在于：所述的電壓放大電路（102）包括電阻一（R1）、電阻二（R2）、電阻三（R3）、電阻四（R4）、運(yùn)算放大器二（A2）和運(yùn)算放大器三（A3），運(yùn)算放大器二（A2）的同相輸入端作為電壓放大電路（102）的輸入，運(yùn)算放大器二（A2）的反相輸入端與電阻一（R1）的一端和電阻二（R2）的一端的公共節(jié)點(diǎn)相接，電阻一（R1）的另一端接地，電阻二（R2）的另一端和電阻三（R3）的一端的公共節(jié)點(diǎn)與運(yùn)算放大器二（A2）的輸出端相接，電阻三（R3）的另一端與電阻四（R4）的一端的公共節(jié)點(diǎn)與運(yùn)算放大器三（A3）的反相輸入端相接，電阻四（R4）的另一端和運(yùn)算放大器三（A3）的輸出端的公共節(jié)點(diǎn)作為電壓放大電路（102）的輸出端。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電容式液位傳感器的接口ASIC，其特征在于：所述的PI控制器（104）包括電阻六（R6）、電阻七（R7）、電容五（C4）和運(yùn)算放大器五（A5），電阻六（R6）的一端作為PI控制器（104）的輸入端，電阻六（R6）的另一端和電容五（C4）的一端共同接到運(yùn)算放大器五（A5）的反相輸入端，運(yùn)算放大器五（A5）的同相輸入端接地，電容五（C4）的另一端與電阻七（R7）的一端相接，電阻七（R7）的另一端和運(yùn)算放大器五（A5）的輸出端的公共節(jié)點(diǎn)作為PI控制器（104）的輸出端。