[發明專利]一種阻性傳感陣列讀出電路以及測量方法

在審

• 申請號: 201810919336.6
• 申請日: 2018-08-13
• 公開（公告）號: CN109059969A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（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

本發明公開了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，標準電阻行包括多個電阻已知的標準電阻，多個標準電阻共用一條行線，并與每一列阻性傳感單元共用一條列線；行多路選擇器，行多路選擇器的一端與行線連接；第一運算放大器，行多路選擇器的另一端與第一運算放大器連接；被測單元測量電路，被測單元測量電路的輸入端與列線連接，其中每條列線均連接一個被測單元測量電路。本發明還提供一種利用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。

技術領域

本發明涉及傳感器領域，具體涉及一種阻性傳感陣列讀出電路及測量方法。

背景技術

阻性傳感陣列是應用比較廣泛的一種傳感器，它通過共用行線和列線的方式大大降低了線路的復雜性。在使用阻性傳感陣列時，需要相關的陣列掃描電路對阻性傳感單元進行電阻測量，又因為阻性傳感陣列中的行和列是共用的，所以有效減小測量過程中的干擾，進行精確的測量非常必要。

現有技術中，一般采用零電勢法進行測量，但是由于電路中的行、列多路選擇器存在內阻，并且行多路選擇器的驅動能力比較弱，從而導致對阻性傳感陣列中的阻性傳感單元的阻值測量存在誤差，而且現有的二維阻性傳感陣列讀出電路很少考慮到電源電壓的不穩定性，從而導致的測量結果的不準確。

因此，需要一種能夠精準測量阻性傳感單元的阻值的電路。

發明內容

有鑒于此，為了克服上述問題的至少一個方面，本發明的實施例提供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。

進一步地，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。

進一步地，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。

進一步地，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。

進一步地，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。

進一步地，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。

進一步地，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。

根據本發明的另一方面，還提供一種使用上述任一種測量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；