一種基于敏感電阻的微功耗檢測電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于敏感電阻的微功耗檢測電路，本實用新型包括傳感器供電控制電路和差分模數(shù)轉(zhuǎn)換信號處理電路，具體包括干電池BAT、三極管VT1、敏感電阻RT、精密電阻R1、限流電阻R2、模數(shù)轉(zhuǎn)換器IC1、微處理器IC2、濾波電容C1；干電池BAT的正極與三極管VT1的發(fā)射極連接，三極管VT1的集電極與敏感電阻RT的一端、模數(shù)轉(zhuǎn)換器IC1的電源端VDD端及模數(shù)轉(zhuǎn)換器IC1的正輸入端IN+端連接，敏感電阻RT的另一端與精密電阻R1的一端、模數(shù)轉(zhuǎn)換器IC1的負輸入端IN-端及模數(shù)轉(zhuǎn)換器IC1的基準電壓端REF端連接。本實用新型電路結(jié)構(gòu)簡單、功耗極低、可靠性高。
【專利說明】—種基于敏感電阻的微功耗檢測電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于工業(yè)測控領(lǐng)域，涉及一種電路，特別涉及一種基于敏感電阻的微功耗檢測電路，適用于采用電池供電的以各類敏感電阻作傳感器的檢測場合。
【背景技術(shù)】
[0002]以對分別對各種物理量或化學成份敏感的各種電阻傳感器(例如:熱敏電阻、濕敏電阻、應(yīng)變電阻等等)已得到大量應(yīng)用，但很多場合要求采用干電池就能長時間供電，要求檢測電路的功耗要盡量低，因此，電路結(jié)構(gòu)也應(yīng)盡量簡單。目前基于敏感電阻的物理量或化學成份的常用檢測方法可分為如下幾種:一是基于精密電壓源供電的電橋或分壓檢測法；二是基于恒流源供電的敏感電阻壓降檢測法；三是將敏感電阻作為反相式運算放大器中的電路組成器件并與精密電壓源相結(jié)合的檢測法。這些檢測方法存在的共性問題是都需要精密電壓源或精密電流源，且電路結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，因此，也難以實現(xiàn)微功耗的檢測。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提出一種基于敏感電阻的微功耗檢測電路。該電路基于微功耗的差分模數(shù)轉(zhuǎn)換器與微功耗微處理器，不需精密電壓源或電流源，采用定時相對檢測法，在非檢測時刻，該電路處于休眠狀態(tài)，且經(jīng)差分模數(shù)轉(zhuǎn)換器后的數(shù)字量與被測的敏感電阻值成正比。
[0004]本實用新型包括傳感器供電控制電路和差分模數(shù)轉(zhuǎn)換信號處理電路。
[0005]傳感器供電控制電路包括干電池BAT、三極管VTl、敏感電阻RT、精密電阻Rl、限流電阻R2 ;干電池BAT的負極接地，干電池BAT的正極與三極管VTl的發(fā)射極、電路電源端VCC端連接，三極管VTl的基極與限流電阻R2的一端連接，三極管VTl的集電極與敏感電阻RT的一端、模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICl的電源端VDD端及模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICl的正輸入端IN+端連接，敏感電阻RT的另一端與精密電阻Rl的一端、模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICl的負輸入端IN-端及模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICl的基準電壓端REF端連接，精密電阻Rl的另一端接地，模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICl的地端GND端接地；
[0006]差分模數(shù)轉(zhuǎn)換信號處理電路包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器IC1、微處理器IC2、濾波電容Cl ;模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICl的時鐘輸入端SCLK端與微處理器IC2的時鐘輸出端SCK端連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICl的串行數(shù)據(jù)端DOUT端與微處理器IC2的串行數(shù)據(jù)端1/02端連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICl的轉(zhuǎn)換啟動端CNVST端與微處理器IC2的轉(zhuǎn)換使能端MISO端連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICl的地端接地，微處理器IC2的開關(guān)使能端1/01端與限流電阻R2的另一端連接，微處理器IC2的電源端VDD端與電路電源端VCC端、濾波電容Cl的一端連接，微處理器IC2的電源端GND端接地，濾波電容Cl的另一端接地。
[0007]本實用新型的有益效果如下:
[0008]本實用新型利用微功耗的差分模數(shù)轉(zhuǎn)換器與微功耗微處理器，不需精密電壓源或電流源，在非檢測時刻，該電路處于休眠狀態(tài)，且經(jīng)差分模數(shù)轉(zhuǎn)換器后的數(shù)字量與被測的敏感電阻值成正比，本實用新型電路結(jié)構(gòu)簡單、功耗極低、可靠性高?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型的電路圖。
【具體實施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0011]如圖1所示，一種基于敏感電阻的微功耗檢測電路，包括傳感器供電控制電路和差分模數(shù)轉(zhuǎn)換信號處理電路。
[0012]傳感器供電控制電路包括干電池BAT、三極管VTl、敏感電阻RT、精密電阻Rl、限流電阻R2 ;干電池BAT的負極接地，干電池BAT的正極與三極管VTl的發(fā)射極、電路電源端VCC端連接，三極管VTl的基極與限流電阻R2的一端連接，三極管VTl的集電極與敏感電阻RT的一端、模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICl的電源端VDD端及模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICl的正輸入端IN+端連接，敏感電阻RT的另一端與精密電阻Rl的一端、模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICl的負輸入端IN-端及模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICl的基準電壓端REF端連接，精密電阻Rl的另一端接地，模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICl的地端GND端接地；
[0013]差分模數(shù)轉(zhuǎn)換信號處理電路包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器IC1、微處理器IC2、濾波電容Cl ;模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICl的時鐘輸入端SCLK端與微處理器IC2的時鐘輸出端SCK端連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICl的串行數(shù)據(jù)端DOUT端與微處理器IC2的串行數(shù)據(jù)端1/02端連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICl的轉(zhuǎn)換啟動端CNVST端與微處理器IC2的轉(zhuǎn)換使能端MISO端連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICl的地端接地，微處理器IC2的開關(guān)使能端1/01端與限流電阻R2的另一端連接，微處理器IC2的電源端VDD端與電路電源端VCC端、濾波電容Cl的一端連接，微處理器IC2的電源端GND端接地，濾波電容Cl的另一端接地。
[0014]本實用新型所使用的包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器IC1、微處理器IC2、三極管VT1、干電池BAT等在內(nèi)的所有器件均采用現(xiàn)`有的成熟產(chǎn)品，可以通過市場取得。例如:模數(shù)轉(zhuǎn)換器采用AS1524，微處理器采用AVR系列或MSP430系列，三極管采用9013，干電池采用ER系列鋰氬電池等。
[0015]本實用新型中的主要電路參數(shù)配合關(guān)系如下:
[0016]圖1中模數(shù)轉(zhuǎn)換器串行數(shù)據(jù)端輸出的數(shù)字量D與敏感電阻RT、精密電阻R1、模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的最大數(shù)字量Dmax間的函數(shù)關(guān)系如式(I)所示，其中的敏感電阻RT值隨其對應(yīng)的物理量或化學成份而變，微處理器中的程序即可據(jù)此計算出被測的物理量或化學成份，
[0017]D = ￡)-(?(I)

Kl
[0018]本實用新型工作過程如下:
[0019]圖1示的本實用新型電路一般工作于定時采樣狀態(tài)，只有當微處理器IC2中的定時程序按預(yù)設(shè)的定時采樣時間到后自動喚醒微處理器IC2，進而由微處理器IC2的開關(guān)使能端發(fā)出低電平信號使三極管VTl導(dǎo)通以給敏感電阻RT支路與模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICl供電，同時，微處理器IC2的轉(zhuǎn)換使能端MISO給模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICl發(fā)出進行模數(shù)轉(zhuǎn)換工作的指令，進而，微處理器IC2即可通過串行數(shù)據(jù)口獲取如式(I)所示的與敏感電阻RT成正比的數(shù)字量，微處理器中的程序即可據(jù)此計算出被測的物理量或化學成份。
【權(quán)利要求】
1.一種基于敏感電阻的微功耗檢測電路，其特征在于包括傳感器供電控制電路和差分模數(shù)轉(zhuǎn)換信號處理電路； 傳感器供電控制電路包括干電池BAT、三極管VTl、敏感電阻RT、精密電阻Rl、限流電阻R2 ;干電池BAT的負極接地，干電池BAT的正極與三極管VTl的發(fā)射極、電路電源端VCC端連接，三極管VTl的基極與限流電阻R2的一端連接，三極管VTl的集電極與敏感電阻RT的一端、模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICl的電源端VDD端及模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICl的正輸入端IN+端連接，敏感電阻RT的另一端與精密電阻Rl的一端、模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICl的負輸入端IN-端及模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICl的基準電壓端REF端連接，精密電阻Rl的另一端接地，模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICl的地端GND端接地；差分模數(shù)轉(zhuǎn)換信號處理電路包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器IC1、微處理器IC2、濾波電容Cl ;模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICl的時鐘輸入端SCLK端與微處理器IC2的時鐘輸出端SCK端連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICl的串行數(shù)據(jù)端DOUT端與微處理器IC2的串行數(shù)據(jù)端1/02端連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICl的轉(zhuǎn)換啟動端CNVST端與微處理器IC2的轉(zhuǎn)換使能端MISO端連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICl的地端接地，微處理器IC2的開關(guān)使能端1/01端與限流電阻R2的另一端連接，微處理器IC2的電源端VDD端與電路電源端VCC端、濾波電容Cl的一端連接，微處理器IC2的電源端GND端接地，濾波電容Cl的另一端接地。
【文檔編號】G01R21/00GK203465349SQ201320421891
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月16日
【發(fā)明者】陳德傳, 陳雪亭, 鄭忠杰, 范利良 申請人:杭州電子科技大學