[發(fā)明專利]一種阻性傳感陣列讀出電路以及測量方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810919336.6
• 申請日: 2018-08-13
• 公開（公告）號: CN109059969A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發(fā)明（設計）人: 王春凱;孫旭光;李彤;舒心;遲程;劉昶
• 申請（專利權）人: 中國科學院電子學研究所
• 主分類號: G01D5/16
• 分類號: G01D5/16
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 張成新

1.一種阻性傳感陣列讀出電路，包括：

二維阻性傳感陣列，包括多個阻性傳感單元，其中，每一個阻性傳感單元的一端連接行線，另一端連接列線，每一行阻性傳感單元共用一條行線，每一列阻性傳感單元共用一條列線；

標準電阻行，所述標準電阻行包括多個電阻已知的標準電阻，所述多個標準電阻共用一條行線，并與所述每一列阻性傳感單元共用一條列線；

行多路選擇器，所述行多路選擇器的一端與所述行線連接；

第一運算放大器，所述行多路選擇器的另一端與所述第一運算放大器連接；

被測單元測量電路，所述被測單元測量電路的輸入端與所述列線連接，其中每條列線均連接一個被測單元測量電路。

2.如權利要求1所述的電路，其特征在于，所述被測單元測量電路包括一個第二運算放大器和一個負反饋電阻；

其中，所述第二運算放大器的反相輸入端與列線連接，并通過所述負反饋電阻與第二運算放大器的輸出端連接，第二運算放大器的正相輸入端接地。

3.如權利要求2所述的電路，其特征在于，所述電路還包括：

數字模擬轉換器，所述數字模擬轉換器與所述第二運算放大器的輸出端連接。

4.如權利要求2所述的電路，其特征在于，所述電路還包括：

列多路選擇器和數字模擬轉換器，所述列多路選擇器的輸入端與所述第二運算放大器的輸出端連接，所述列多路選擇器的輸出端與所述數字模擬轉換器連接。

5.如權利要求1所述的電路，其特征在于，所述行多路選擇器包括多個分別與每一條行線連接的開關電路，其中，每一個開關電路均包括兩個閉合開關，所述兩個閉合開關的一端均與同一條行線連接。

6.如權利要求3所述的電路，其特征在于，所述第一運算放大器的輸出端與其中一個閉合開關的另一端連接，所述第一運算放大器的反相輸入端與另一個閉合開關的另一端連接，所述第一運算放大器的正相輸入端用于接通輸入電壓。

7.如權利要求1-6中任一項所述的電路，其特征在于，所述電路還包括用來控制行多路選擇器，和/或列多路選擇器的控制器。

8.一種利用如權利要求1-7中任一項阻性傳感陣列讀出電路測量阻性傳感單元的電阻值的方法，包括步驟：

S1，選擇一行阻性傳感單元，并通過控制器控制與之對應的開關閉合，使其接通所述第一運算放大器的輸出電壓；

S2，選擇與所述一行阻性傳感單元中的一個阻性傳感單元相連接的被測單元測量電路，并測得其第二運算放大器的第一輸出電壓；

S3，通過控制器斷開所述對應的開關電路，并閉合與所述標準電阻行對應的開關電路，使其接通所述第一運算放大器的輸出電壓；

S4，測得在步驟S2中選擇的被測單元測量電路中的第二運算放大器的第二輸出電壓；

S5，根據第一輸出電壓、第二輸出電壓和標準電阻的電阻值得出所述選擇的阻性傳感單元的阻值。

9.如權利要求8所述的方法，其特征在于，步驟S2中，所述第一輸出電壓滿足下式：

其中，V_out為第一輸出電壓值，V_i為第一運算放大器的輸出電壓，r_ij為選擇的阻性傳感單元的電阻值，r_j為被選擇的被測單元測量電路中的負反饋電阻的電阻值。

10.如權利要求9所述的方法，其特征在于，步驟S4中，所述第二輸出電壓滿足下式：

其中，V_sout為第二輸出電壓值，V_i為第一運算放大器的輸出電壓，r_sj為選擇的標準電阻的電阻值，r_j為被選擇的被測單元測量電路中的負反饋電阻的電阻值。

11.如權利要求10所述的方法，其特征在于，步驟S4中，根據下式計算所述選擇的阻性傳感單元的阻值：