[发明专利]一种硅纳米线FET传感器阻值的测量装置及方法

权利要求书

1.一种硅纳米线FET传感器阻值的测量装置，其特征在于，包括：

硅纳米线FET传感器，其上设有待测的目标物；

电源装置，其正极和负极之间设有依次串联的限流电阻、所述硅纳米线FET传感器和负载电容，以在电源装置的电源电压下通过硅纳米线FET传感器对负载电容进行充电和放电；

ASIC组件，其设置为根据负载电容两端的电压大小将负载电容在充电状态和放电状态之间切换，并根据所述电压大小输出高低电平，以产生频率与硅纳米线FET传感器阻值相关的方波信号，获取该方波信号的频率，根据该频率得到硅纳米线FET传感器的实时电阻值；以及

显示装置，其设置为接收并显示所述硅纳米线FET传感器的实时电阻值的数据。

2.根据权利要求1所述的硅纳米线FET传感器阻值的测量装置，其特征在于，所述ASIC组件包括阻值频率转换模块、触发模块、定时模块、计数模块、逻辑控制模块和通信模块；

所述阻值频率转换模块设置为根据负载电容两端的电压大小将负载电容在充电状态和放电状态之间切换，并根据所述电压大小输出高低电平，以产生频率与所述硅纳米线FET传感器阻值相关的方波信号；

所述触发模块设置为根据阻值频率转换模块产生的方波信号进行边沿触发或者电平触发，给逻辑控制模块提供一个开始信号；

所述定时模块设置为根据系统时钟设定定时周期，并在每个定时周期结束后向逻辑控制模块发送信号；

所述计数模块设置为对定时模块向逻辑控制模块发送信号的次数进行计数，并将最终计数值发送给逻辑控制模块；

所述逻辑控制模块设置为读取相邻两次触发之间的计数模块的计数值，根据所述计数值和定时周期得到方波信号的频率，并利用方波信号的频率计算出硅纳米线FET传感器的实时电阻值；

所述通信模块设置为从逻辑控制模块获取硅纳米线FET传感器的实时电阻值发送给显示装置。

3.根据权利要求2所述的硅纳米线FET传感器阻值的测量装置，其特征在于，所述阻值频率转换模块具有第一接口、第二接口、第三接口和第四接口；

第一接口连接电源装置的正极以接收电源电压V_CC，且第四接口连接电源装置的负极，第二接口连接在限流电阻和硅纳米线FET传感器的连接点；第三接口连接在硅纳米线FET传感器和负载电容的连接点；

所述阻值频率转换模块包括第一比较器、第二比较器、锁存器、反相器和晶体管；第一比较器和第二比较器均具有第一输入端和第二输入端；第一比较器和第二比较器的第一输入端均与第三接口连接，第一比较器的第二输入端连接提供第一参考电压V_H的第一参考电压端，第二比较器的第二输入端连接提供第二参考电压V_L的第二参考电压端，第一参考电压V_H大于第二参考电压V_L，且第一参考电压V_H和第二参考电压V_L均小于电源电压V_CC；SR锁存器的复位端与所述第一比较器的输出端连接，SR锁存器的置位端与所述第二比较器的输出端连接，锁存器的反向输出端同时与所述反相器的输入端和所述晶体管的栅极连接；所述晶体管的漏极连接阻值频率转换模块的第二接口，其源极接地。

4.根据权利要求3所述的硅纳米线FET传感器阻值的测量装置，其特征在于，所述第一接口与地之间设有依次串联的第一分压电阻、第二分压电阻和第三分压电阻，第一分压电阻和第二分压电阻的连接点为用于提供第一参考电压V_H的第一参考电压端，第二分压电阻和第三分压电阻的连接点为用于提供第二参考电压V_L的第二参考电压端。