[发明专利]一种高分辨率气体传感器接口电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种接口电路，尤其是一种高分辨率气体传感器接口电路。

背景技术

气体传感器转化出来的电信号通常需要通过接口电路进行处理，以满足模数转换器的参数要求。对于电阻信号输出型传感器，其相当于一个可变电阻器。通常这种传感器接口电路的做法是在电源两端串联传感器与一个固定阻值电阻。模数转换器检测负载电阻两端的电压。具体电路见图1。

但固定阻值的负载电阻有其固有缺陷，见如下公式。

                                                                           （公式1） 

令  （公式2），  （公式3），在正实数范围内单调下降。可见传感器的在检测范围内是变化的，并且在但在RS/RL=1处斜率最大，仅此处传感器的灵敏度最高。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种可以大幅提高传感器检测灵敏度的方法。

本发明的技术方案如下：

一种高分辨率气体传感器接口电路，包括电源、传感器、负载电阻、电压检测器，所述传感器和负载电阻串联连接于电源两端，电压检测器并联于负载电阻的两端，用于检测负载电阻两端的电压，其特征在于：所述负载电阻为可变负载电阻，所述可变负载电阻还与控制器相连，控制器用于根据电压检测器的值调整可变负载电阻的值，使传感器的电阻值等于可变负载的电阻值。

作为本发明的进一步改进，所述可变负载电阻为数字可调电位器。

作为本发明的进一步改进，所述电压检测器为模数转换器。

本发明的有益效果是：

本发明一种高分辨率气体传感器接口电路实现了任意时刻传感器的电阻值等于可变负载的电阻值，使整个检测范围内传感器灵敏度均为最大值，且该最大值恒定，有效提高了传感器检测灵敏度。

附图说明

图1是现有技术中传感器接口电路的电路图；

图2是本发明一种高分辨率气体传感器接口电路的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

本发明一种高分辨率气体传感器接口电路的电路图如图1所示，包括电源、传感器、负载电阻、电压检测器，所述传感器和负载电阻串联连接于电源两端，电压检测器并联于负载电阻的两端，用于检测负载电阻两端的电压。其中，负载电阻为可变负载电阻，可变负载电阻还与控制器相连，控制器用于根据电压检测器的值调整可变负载电阻的值，使传感器的电阻值等于可变负载的电阻值。

可变负载电阻优选为数字可调电位器，电压检测器优选为模数转换器。

图1中，传感器的阻值为Rs，负载电阻的阻值为R_L，电源电压为Vc，负载电阻的端电压为V_RL。

本发明将原有电路中固定阻值负载电阻更换为数字可变电阻器；用控制器读取模数转换器中的电压值。根据获得值，调整数字电位的阻值，使其尽可能保证Rs=R_L。

根据公式                       （公式1） 

令  （公式2），  （公式3），如果任意时刻Rs=R_L，则整个检测范围内传感器灵敏度均为最大值且恒定。可以有效提高传感器检测灵敏度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。