[发明专利]一种低功耗传感器阵列处理电路及控制方法

权利要求书

1.一种低功耗传感器阵列处理电路，其特征在于该电路包括有：

总激励源，用于给多个传感器提供激励；总激励源在激励输出和地之间有漏电保护开关，用于在关闭总激励源后切断滤波电容对地的放电回路；

多个激励控制开关，每个开关两端分别接总激励源输出和某一个传感器激励输入正端和/或负端，用于控制该传感器激励的通断；

传感器阵列；包括多个传感器，接于多个激励控制开关和信号转换电路之间；

信号转换电路，依次选通上述传感器阵列的一路，并将传感器输出的模拟信号转换为数字信号；

控制电路，用于控制上述各部分完成传感器阵列的信号转换并实现低功耗。

2.如权利要求1所述的低功耗传感器阵列处理电路，其特征在于所述传感器为压力传感器。

3.如权利要求2所述的低功耗传感器阵列处理电路，其特征在于所述总激励源为线性电压调整器。

4.如权利要求3所述的低功耗传感器阵列处理电路，其特征在于总激励源分为两级，包括前置放大级，以及输出级；输出级由输出PMOS管PM1以及串联的反馈电阻R11和R10组成，另外，还包括一个开关，用于切断VS到地GND的回路。

5.如权利要求4所述的低功耗传感器阵列处理电路，其特征在于在VS和GND之间有滤波稳压电容C0；开关闭合时，总激励源正常工作，当总激励源关闭时，开关断开，切断C0的漏电回路。

6.如权利要求5所述的低功耗传感器阵列处理电路，其特征在于所述多个激励控制开关由多个开关构成。

7.如权利要求6所述的低功耗传感器阵列处理电路，其特征在于压力传感器阵列是由两个压力传感器电桥构成，两个压力传感器电桥的正激励分别由VS通过两个开关提供，负激励则接GND；其中一个压力传感器电桥是由四个压敏电阻接成一个全桥电路构成，可以将施加在传感器上或附近的压力转换为差分的电压信号S0+及S0-输出；另一个压力传感器则是由四个压敏电阻接成一个全桥电路构成，可以将施加在传感器上或附近的压力转换为差分的电压信号S1+及S1-输出；差分信号S0+/S0-、S1+/S1-分别接入信号转换电路。

8.如权利要求7所述的低功耗传感器阵列处理电路，其特征在于所述信号转换电路具有多路选择器，可调增益放大器，以及模拟数字转换器；接入信号转换电路从差分信号输入开始依次为多路选择器、可编程增益放大器，以及模拟数字转换器。

9.一种低功耗的传感器阵列处理电路的控制方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

101：打开总激励源以及信号转换电路；

102：打开一路激励控制开关，为该路传感器提供激励；

103：选通该路传感器信号进入信号转换电路完成模拟信号到数字信号的转换；

104：断开该路激励控制开关，切断该路传感器的激励；

105：重复上述102到104步骤，直到传感器阵列所有传感器依次完成模拟信号到压力值的转换和处理；

106：关闭上述总激励源(漏电保护开关断开)、关闭信号转换电路，设置定时唤醒的定时值；控制电路进入休眠状态；

107：定时唤醒模块在达到定时值后唤醒控制电路，进入步骤101。

10.如权利要求9所述的低功耗的传感器阵列处理电路的控制方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

步骤S01：打开总激励源(开关闭合)以及信号转换电路，此时激励电压VS开始建立并输出；

步骤S02：打开一路激励控制开关，为该路传感器提供激励VS，对应传感器开始工作并输出差分信号S0+/S0-；

步骤S03：选通该路传感器信号S0+/S0-进入信号转换电路完成模拟信号到数字信号的转换，得到数字信号D0；

步骤S04：断开该路激励控制开关，于是切断该路传感器的激励VS；

步骤S05：重复上述步骤S02和步骤S04，相应的激励控制开关变成另一个开关，传感器变为另一个压力传感器，得到数字信号D1；

步骤S06：关闭上述总激励源(开关断开)、关闭信号转换电路；开关，以及各路激励控制开关断开，电容C0失去放电通路，电荷得到保存；

步骤S07：控制电路处理上述信号转换电路转换的两个传感器的值D0、D1；

步骤S08：控制电路处理完成后上报处理结果给应用处理器(AP)，并设置定时唤醒的定时值，随即进入低功耗休眠模式；

步骤S09：定时唤醒模块在达到定时值后唤醒控制电路，进入步骤S01。