[发明专利]电阻式传感器的检测系统

权利要求书

1.一种电阻式传感器的检测系统，其特征在于，所述检测系统包括：

传感器电阻转换频率电路，用于将传感器电阻转换为具有相关频率的方波信号；不同周期中，所述方波信号的高电平持续时间不变，所述方波信号的低电平持续时间不完全相同，随所述传感器电阻变化；

测量电路，用于对所述方波信号进行测量，以获取所述方波信号的频率；

校准电路，用于对所述传感器电阻转换频率电路中由于寄生效应带来的误差进行波长校准；

电源管理电路，用于为所述传感器电阻转换频率电路、所述测量电路以及所述校准电路分别提供工作电压；

所述传感器电阻转换频率电路包括：电阻转换电流电路、CMOS电流镜电路、电荷泵积分电路以及比较器电路；所述电阻转换电流电路用于将参考电压偏置到所述传感器电阻的两端，使得所述传感器电阻两端的电压保持不变；所述CMOS电流镜电路用于将基于所述传感器电阻转换的电流镜像到后级的所述电荷泵积分电路；所述电荷泵积分电路通过恒定电流源电路进行充电，基于所述电流产生三角波信号；所述比较器电路用于基于所述三角波信号输出所述方波信号；

所述电阻转换电流电路包括：第一运算放大器和第一NMOS管；所述第一运算放大器的正相输入端输入所述参考电压，其负相输入端连接所述第一NMOS管的源极，其输出端连接所述第一NMOS管的栅极；所述第一NMOS管的源极通过所述传感器电阻接地，其漏极通过第一节点与所述CMOS电流镜电路连接。

2.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，所述CMOS电流镜电路包括：

第二运算放大器，其正相输入端连接所述第一节点；

第一PMOS管，其栅极与漏极均连接所述第一节点，其源极接入电源电压；

第二PMOS管，其栅极连接所述第一节点，其源极连接所述电源电压，其漏极连接所述第二运算放大器的负相输入端；

第三PMOS管，其栅极连接所述第二运算放大器的输出端，其源极连接所述第二PMOS管的漏极，其漏极通过第二节点与所述电荷泵积分电路连接；

第二NMOS管，其漏极以及栅极连接所述第二节，其源极通过第三节点与所述电荷泵积分电路连接；

第三NMOS管，其漏极和栅极连接所述第三节点，其源极通过一对应开关组件接地。

3.根据权利要求2所述的检测系统，其特征在于，所述电荷泵积分电路包括：

恒定电流源，其一端通过一对应开关组件与电源电压连接，另一端通过第四节点与所述比较器电路连接；

第四NMOS管，其栅极连接所述第二节点，其漏极连接所述第四节点；

第五NMOS管，其栅极连接所述第三节点，其漏极连接所述第四NMOS管的源极，其源极通过一对应开关组件接地；

电容，其一极板连接所述第四节点，其另一极板接地。

4.根据权利要求3所述的检测系统，其特征在于，所述比较器电路包括：

第一比较器，其负相输入端与所述第四节点连接，其正相输入端输入第一阈值电压；

第二比较器，其正相输入端与所述第四节点连接，其负相输入端输入第二阈值电压；

SR触发器，其第一触发端与所述第一比较器的输出端连接，其第二触发端与所述第二比较器的输出端连接，其第一输出端输出所述方波信号，其第二输出端输出所述方波信号的反相信号。

5.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，所述校准电路包括：译码器、32通道可控制的电流镜电路以及5位的EEPROM；

所述EEPROM用于存储对误差进行校准的校准数据；

所述译码器基于所述EEPROM输出的五位数据，控制所述32通道可控制的电流镜电路中32个开关，选通32通道中的一个通道，在所述传感器电阻转换频率电路之间形成校准电流。