[发明专利]用于智能传感器应用的装置和方法

权利要求书

1.一种用于电子传感器的测试电路，所述测试电路包括：

负载电阻，所述负载电阻能够与电子传感器串联连接以形成所述负载电阻与所述电子传感器内部阻抗的串联电阻；

激励电路，所述激励电路被配置为向电子传感器、可调桥路电阻以及校准电阻施加具有预定电压的激励信号；以及

测量电路，所述测量电路被配置为：

启动向所述串联电阻施加所述预定电压并且确定所述串联电阻；

启动向所述负载电阻施加所述预定电压并且确定所述负载电阻；

使用所确定的串联电阻和所述负载电阻来计算所述传感器的内部阻抗，并且向用户或处理程序提供所计算的内部阻抗；以及

用于耦合至电子传感器的可调桥路电阻和校准电阻；

其中所述测量电路被配置为：

向校准电阻施加第一激励信号并且测量校准电流；

向所述可调桥路电阻的第一桥路电阻施加所述第一激励信号并且测量第一桥路电流；

向所述可调桥路电阻的所述第一桥路电阻施加第二激励信号并且测量第二桥路电流；

向所述传感器施加所述第二激励信号并且测量传感器电流；以及

使用所述校准电阻、所述校准电流、所述第一桥路电流、所述第二桥路电流和所述传感器电流来计算所述传感器的内部阻抗。

2.根据权利要求1所述的测试电路，其中所述激励电路被配置为向所述串联电阻施加信号振幅小于20毫伏(20mV)的指定电信号，且所述电子传感器的内部阻抗小于10欧姆(10Ω)。

3.根据权利要求1所述的测试电路，其中所述电子传感器为电化学传感器。

4.根据权利要求1所述的测试电路，其包括多路复用器电路，所述多路复用器电路被配置为选择性地向所述校准电阻、所述可调桥路电阻或所述传感器施加激励信号。

5.根据权利要求4所述的测试电路，其中所述多路复用器电路被配置为向所述校准电阻施加激励信号，且所述测量电路被配置为使用所述激励信号来计算所述校准电阻。

6.根据权利要求1所述的测试电路，其中所述测量电路被配置为在向所述可调桥路电阻施加所述激励信号之前将所述可调桥路电阻设定为粗略的桥路电阻值。

7.根据权利要求1所述的测试电路，其中所述测量电路被配置为向所述可调桥路电阻的所述第一桥路电阻施加第三激励信号并且测量第三桥路电流，向所述可调桥路电阻的第二桥路电阻施加所述第三激励信号并且测量第四桥路电流，并且使用所述校准电阻、所述校准电流、所述第一桥路电流、所述第二桥路电流、所述第三桥路电流、所述第四桥路电流和所述传感器电流来计算所述传感器的内部阻抗。

8.根据权利要求1所述的测试电路，其中所述电子传感器为电化学传感器，且所述电化学传感器的阻抗表示所述电化学传感器的剩余使用寿命。

9.根据权利要求1所述的测试电路，所述测试电路包括：

用于从电子传感器接收电信号的输入，其中所述电信号包括直流(DC)偏移和变化信号分量；

数模转换器(DAC)电路，所述DAC电路被配置为从所述电信号中减去所述DC偏移；

可操作地耦合至所述DAC电路的可编程增益放大器PGA，其中所述可编程增益放大器PGA电路被配置为向所述电信号的变化信号分量施加信号增益；且

其中所述测量电路被配置为产生所述变化信号分量的量度。

10.根据权利要求9所述的测试电路，其中所述测量电路包括被配置为产生所述变化信号分量的量度的模数转换器(ADC)电路。

11.根据权利要求9所述的测试电路，其中所述测量电路包括被配置为测量所述变化信号分量的频率响应的快速傅里叶变换(FFT)电路。