[发明专利]用于测量电阻的电路在审

专利信息
申请号: 201980020296.4 申请日: 2019-03-12
公开(公告)号: CN112513649A 公开(公告)日: 2021-03-16
发明(设计)人: 阿尔贝托·马乔尼;莫尼卡·斯奇巴尼;朱塞佩·帕泽蒂 申请(专利权)人: AMS传感器英国有限公司
主分类号: G01R1/30 分类号: G01R1/30;G01R1/44;G01R27/14
代理公司: 北京柏杉松知识产权代理事务所(普通合伙) 11413 代理人: 谢攀;刘继富
地址: 英国*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 用于 测量 电阻 电路
【说明书】:

一种用于测量电阻元件的未知电阻的电路,包括:传感器电路,其用于产生取决于所述电阻元件的电阻(VBE1、VBE2)的差分电压;和参考电路,其用于产生差分参考电压(VBE3、VBE4);以及包括第一级(400)的sigma‑delta转换器,其中,第一电容器(C2P)被选择性地耦合到传感器电路的输出端子中的一个输出端子,并且第二电容器(C1P)被耦合到参考电路的输出端子中的一个输出端子。所述电路生成对数压缩值。

技术领域

本公开涉及一种电子电路。具体地,本公开涉及一种用于电阻元件的电阻的温度补偿测量的电子电路。

背景技术

电阻元件的未知电阻的测量是在电子系统中广泛使用的操作。流量计,尤其是用于测量一种或多种特定气体的浓度的气体传感器测量系统,通常基于电阻元件的电阻的测量。电阻测量通常采用测定流过双极二极管的pn结或流过双极晶体管的发射极-基极路径的电流的方法。然而,流过二极管的电流取决于温度。

因此,用于测量电阻的常规电路在板上使用温度传感器,并且用来自温度传感器的值来补偿测量值。补偿可以数值计算,这需要数值处理器。常规的方法为温度传感器和处理器的系统增加了额外的复杂性。

需要一种复杂度低、精度高、可快速测量的用于电阻元件的未知电阻的温度补偿测量的电路。

本公开的目的是提供一种用于测量电阻元件的电阻的电路,该电路没有常规电路复杂。

本公开的另一目的是提供一种用于测量电阻的电路,该电路提供快速操作的精准温度补偿的数字输出值。

发明内容

一种用于实现上述目的中的一个或更多个的用于测量电阻的电路,包括:电阻元件,其具有待测量的电阻;传感器电路,其产生取决于电阻元件的电阻的差分电压,该传感器电路包括:第一路径和第二路径,每条路径包括二极管元件和输出端子,第一路径和第二路径中的一个路径包括电阻元件;参考电路,其用于产生差分参考电压,该参考电路包括:第一路径和第二路径,每条路径包括电流源和二极管元件,该电流源被配置为提供显著不同的电流;第一输出端子和第二输出端子,第一输出端子被配置为选择性地从参考电路的第一路径和第二路径中的一个路径提供电压,第二输出端子被配置为选择性地从参考电路的第一路径和第二路径中的另一提供电压;sigma-delta转换器电路,其包括第一级和下游连接的第二级,第一级包括:第一电容器和第二电容器以及积分元件,第一电容器选择性地耦合到传感器电路的输出端子中的一个输出端子,并且第二电容器耦合到参考电路的第一输出端子和第二输出端子的一个输出端子;并且第二级包括输出端子,其被配置为提供取决于待测量电阻的比特流。

通过说明,众所周知,可以是基极和集电极短路的晶体管的双极二极管的pn结两端的电压VBE为(等式1):

电压VBE取决于发射极电流IE,并且是对数的,从而通过对数压缩来扩大测量的动态范围。术语KT/q表示温度依赖性。

如果已知电压强制通过未知电阻RX,则产生的电流将流经双极晶体管,该双极晶体管的基极发射极电压VBE1为(等式2):

如果将相同的原理应用于已知的参考电阻RREF,则能够按以下等式获得第二电压(等式3):

根据本公开的电路使用电压差ΔVBE=ΔVBE1-ΔVBE2。同样根据本公开,电路使用由两个已知比率N=I1/I2或I1=N*I2的电流产生的差ΔVBE_REF,其中,电流I1、I2流过两个相同的晶体管(等式4):

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