[实用新型]神经元仿生电路和电容检测系统

说明书

本实用新型属于电容检测技术领域，提供一种神经元仿生电路和电容检测系统。系统包括：脉冲控制模块，用于向第一微分电路和神经元仿生电路发送模拟脉冲信号；神经元仿生电路，用于根据模拟脉冲信号向第二微分电路发送被测电容的神经仿生脉冲；第一微分电路，用于对模拟脉冲信号进行微分；第二微分电路，用于对神经仿生脉冲进行微分；计数器，用于根据神经仿生脉冲的微分信号对模拟脉冲信号的微分信号进行计数得到目标电容计数序列，根据目标电容计数序列确定被测电容的电容值。本实用新型的仿生电路成本低、功耗低，克服了传统电容测量电路稳定性不好、漂移大等缺点，电容检测系统的精度更高，测量电容的绝对误差稳定。

技术领域

本实用新型属于电容检测控制领域，更具体地说，是涉及一种神经元仿生电路和电容检测系统。

背景技术

电容式传感器以其结构简单、耐高温、抗干扰及非侵入性等特点，广泛应用于液位、浓度、湿度、压力、位移和流量等信号检测，极大方便了我们的生活，同时对于不同应用环境，人们也提出很多测量电容的方法，例如：直流充放电式电容测量方式、交流电桥电容测量方法、运放式电容测量方式和交流激励式电容测量方法等。随着电容式传感器的快速发展，以及电容式传感器所处电磁环境日趋复杂，对电容信号测量系统提出了越来越高的要求。

传统电容测量电路易受环境的影响，电容测量的绝对误差不稳定，零点漂移大等，电容测量的精度低。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型提供一种神经元仿生电路和电容检测系统，旨在现有技术中传统电容测量电路的绝对误差不稳定，零点漂移大，测量精度低的问题。

本实用新型实施例的第一方面提供了一种神经元仿生电路，包括：测试端、电流源、钠通道模块、第一钾通道模块和第二钾通道模块；其中，被测电容与所述测试端连接；

所述电流源，与所述测试端连接，用于接收外部信号源的模拟脉冲信号，输出电流脉冲信号，并对所述被测电容充电，以使所述被测电容两端形成膜电压；

所述钠通道模块，分别与所述测试端、所述第一钾通道模块和所述第二钾通道模块并联，用于在所述膜电压大于第一预设电压时输出钠通道电流；

所述第一钾通道模块，用于根据所述电流源输出的电流脉冲、所述钠通道电流进行充电，在充电电压大于第二预设电压时输出第一钾通道电流；

所述第二钾通道模块，用于在所述膜电压大于第三预设电压时输出第二钾通道电流；

所述测试端还用于根据所述电流源输出的电流脉冲信号、所述钠通道电流、所述第一钾通道电流和所述第二钾通道电流输出被测电容的神经元仿生脉冲。

可选的，所述钠通道模块包括：第一端、第二端、二极管、第一三极管、第二三极管、第一电阻、第二电阻和模拟钠通道平衡电压的电压源；

所述测试端包括正端和负端；所述钠通道模块的第一端与所述测试端的正端连接，所述钠通道模块的第二端与所述测试端的负端连接；

所述二极管的阳极分别与所述钠通道模块的第一端和所述第二三极管的集电极连接，所述二极管的阴极与所述第一三极管的基极连接；

所述第一三极管的集电极与所述第二三极管的基极连接，所述第一三极管的发射极通过所述第一电阻分别与所述钠通道模块的第二端、所述模拟钠通道平衡电压的电压源的第二端和地端连接；

所述第二三极管的集电极与所述钠通道模块的第一端连接，所述第二三极管的发射极通过所述第二电阻与所述模拟钠通道平衡电压的电压源的第一端连接。

可选的，所述第一钾通道模块包括：第一端、第二端、第三电阻、第四电阻、第三三极管、第一电容和模拟钾通道平衡电压的电压源；

所述第一钾通道模块的第一端与所述测试端的正端连接，所述第一钾通道模块的第二端与所述测试端的负端连接；