[发明专利]一种三角波激励的阻抗型传感器测量电路

权利要求书

1.一种三角波激励的阻抗型传感器测量电路，包括：微控制器，其特征在于，所述阻抗型传感器测量电路还包括：与所述微控制器连接的数模转换器、模数转换器；所述数模转换器连接电压电流转换器，所述电压电流转换器和所述模数转换器之间还设置有放大器；

所述微控制器控制所述数模转换器输出正负周期对称的三角波电压信号，所述三角波电压信号经过所述电压电流转换器转换成三角波电流信号，所述三角波电流信号激励阻抗型传感器产生电压信号；

所述电压信号经由所述放大器放大后输入到所述模数转换器，所述模数转换器将转换结果输入到所述微控制器；

所述微控制器将三角波的正、负半周期各自数据的累加和相减得到的结果即正比于阻抗型传感器，计算出所述阻抗型传感器，进而得到所述阻抗型传感器所测量的物理量；

以一个周期为例计算三角波的面积，每个周期采样2k次，前k次累加和后k次累加：

在一个三角波周期内采样值的平均值为：

$\stackrel{\‾}{V}=\frac{1}{2k}\underset{1}{\overset{2k}{\Σ}}v---\left(1\right)$

在一个三角波周期内三角形的面积为：

$S=\underset{1}{\overset{2k}{\Σ}}\left|v-\stackrel{\‾}{V}\right|---\left(2\right)$

当在正半个周期采样时，采样值v为v_i；当在负半个周期采样时，采样值v为v_j；

即，

前一项：时计算正半周期，后一项：计算负半周期；

$S=\underset{1}{\overset{k}{\Σ}}{v}_i+\underset{k+1}{\overset{2k}{\Σ}}(-v_j)---\left(4\right)$

注意前后两项的是相同的值，但且v_j＞0，所以

$S=\underset{1}{\overset{k}{\Σ}}{v}_i-\underset{k+1}{\overset{2k}{\Σ}}{v}_j---\left(5\right)$

对幅值为x的被采样值，如果在一定的时间内均匀采样N点并进行平均，N>>1，得到的平均值是

$\stackrel{\‾}{x}=\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}\[x_i\]=\frac{1}{N}N(\[x\]+{\mathrm{\Δx}}_i)=\[x\]+{\mathrm{\Δx}}_i.$