[發明專利]電阻橋式壓力傳感器的檢測電路、方法、電子設備及芯片

有效

• 申請號: 202110304968.3
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN112697343B
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 朱志鵬;張聰;吳紹夫
• 申請（專利權）人: 上海艾為微電子技術有限公司
• 主分類號: G01L25/00
• 分類號: G01L25/00;G01L27/00
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 施婷婷

本發明提供一種電阻橋式壓力傳感器的檢測電路、方法、電子設備及芯片，包括：第一切換模塊，選擇電阻橋式壓力傳感器的正相輸出信號或第一參考信號輸出；第二切換模塊，選擇電阻橋式壓力傳感器的反相輸出信號或第二參考信號輸出；差分放大模塊，對第一切換模塊的輸出信號與第二切換模塊的輸出信號的差值進行放大；計算模塊，基于電阻橋式壓力傳感器的正相輸出信號與第二參考信號的差值和/或電阻橋式壓力傳感器的反相輸出信號與第一參考信號的差值判斷所述電阻橋式壓力傳感器中單邊電阻是否匹配。本發明能檢測電阻橋的電阻匹配，且步驟簡單；能檢測電阻橋中各電阻的阻值，不存在失配問題，準確性高。

技術領域

本發明涉及集成電路設計領域，特別是涉及一種電阻橋式壓力傳感器的檢測電路、方法、電子設備及芯片。

背景技術

電阻式應變式壓力傳感器是由電阻應變片組成的測量電路和彈性敏感元件組合起來的傳感器。當彈性敏感元件受到外界壓力作用時，將產生應變，粘貼在表面的電阻應變片也會產生應變，電阻值會發生變化，這樣彈性體的變形轉化為電阻應變片阻值的變化。

一般來說，把4個電阻應變片按照橋路方式連接，兩輸入端施加一定的電壓值，兩輸出端輸出的共模電壓隨著橋路上電阻阻值的變化增加或者減小； 這種變化的對應關系具有近似線性的關系；找到壓力變化和輸出共模電壓變化的對應關系，就可以通過測量共模電壓得到壓力值。電阻橋式壓力傳感器具有較高的靈敏度、測量精度也較高，同時能起到溫度自動補償的作用。

對于電阻橋式壓力傳感器，需要通過芯片內部的設計來檢測電阻橋的電阻匹配、電阻的短路或斷路、檢測電阻橋的各電阻阻值等等，如何提高檢測準確性，簡化檢測復雜性已成為本領域技術人員亟待解決的問題之一。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種電阻橋式壓力傳感器的檢測電路、方法、電子設備及芯片，用于解決現有技術中檢測電阻橋式壓力傳感器中電阻匹配、電阻的短路、斷路或各電阻阻值等問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種電阻橋式壓力傳感器的檢測電路，所述電阻橋式壓力傳感器的檢測電路至少包括：

第一切換模塊，接收電阻橋式壓力傳感器的正相輸出信號及第一參考信號，用于選擇所述電阻橋式壓力傳感器的正相輸出信號或所述第一參考信號輸出；

第二切換模塊，接收所述電阻橋式壓力傳感器的反相輸出信號及第二參考信號，用于選擇所述電阻橋式壓力傳感器的反相輸出信號或所述第二參考信號輸出；

差分放大模塊，連接于所述第一切換模塊與所述第二切換模塊的輸出端，用于對所述第一切換模塊的輸出信號與所述第二切換模塊的輸出信號的差值進行放大；

計算模塊，連接于所述差分放大模塊的輸出端，基于所述電阻橋式壓力傳感器的正相輸出信號與所述第二參考信號的差值和/或所述電阻橋式壓力傳感器的反相輸出信號與所述第一參考信號的差值判斷所述電阻橋式壓力傳感器中單邊電阻是否匹配。

可選地，所述第一切換模塊包括第一開關及第二開關；所述第一開關的一端連接所述電阻橋式壓力傳感器的正相輸出信號，另一端連接所述差分放大模塊的正相輸入端；所述第二開關的一端連接所述第一參考信號，另一端連接所述差分放大模塊的正相輸入端。

可選地，所述第二切換模塊包括第三開關及第四開關；所述第三開關的一端連接所述電阻橋式壓力傳感器的反相輸出信號，另一端連接所述差分放大模塊的反相輸入端；所述第四開關的一端連接所述第二參考信號，另一端連接所述差分放大模塊的反相輸入端。

可選地，所述第一參考信號等于所述第二參考信號。

更可選地，所述第一參考信號與所述第二參考信號為參考地。

可選地，所述差分放大模塊的放大倍數設置為1。