[发明专利]无线完整性感测采集模块

说明书

本公开的方面涉及一种用于测量具有改进的噪声性能和精度的多电极电阻感测元件的测量模块。在一些实施例中，对感测元件的刺激由电流路径提供，该电流路径源于信号源，通过开关块，通过一对端子，并终止于诸如地的参考节点。模数转换器(ADC)直接耦合到一个或两个端子以数字化电压。ADC耦合到感测元件上的端子，以在感测信号通过开关块之前测量感测电压信号。结果，测量的电压信号可以没有通过开关块可以拾取的噪声，并且可以提高感测元件上的电阻测量的精度。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年10月27日提交、代理人案卷号No.G0766.70330US00和发明名称为“无线完整性感测采集模块”的美国临时申请序列No.63/106,346的权益，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本申请涉及传感器。

背景技术

当目标材料暴露于某些环境条件时，目标材料的一种或多种状态可能改变。例如，当在一段时间内暴露于特定温度、机械振动、湿度或湿气条件时，目标材料可能会受到腐蚀，使得目标材料的物理和化学特性可能在相同的时间内发生变化。传感器设备可用于监测目标材料的状态。

传感器是有时用于感测各种环境条件或结构健康条件的设备。环境或结构传感器感测感兴趣的条件，并以有线或无线方式与读取器设备通信。可以部署多个传感器来监测结构或环境的多个空间位置，并且这些传感器也可以称为传感器节点。

有时，传感器使用无线收发器和传感器中包括的天线与读取器通信。传感器使用外部或电池供电的能量源来操作收发器和/或传感器的其他部件。

发明内容

本公开的方面涉及一种用于测量具有改进的噪声性能和精度的多电极电阻感测元件的测量模块。在一些实施例中，对感测元件的刺激由电流路径提供，该电流路径源于信号源，通过开关块，通过一对端子，并终止于诸如地的参考节点。模数转换器(ADC)直接耦合到一个或两个端子以数字化电压。ADC耦合到感测元件上的端子，以在感测信号通过开关块之前测量感测电压信号。结果，测量的电压信号可以没有通过开关块可以拾取的噪声，并且可以提高感测元件上的电阻测量的精度。

根据一些实施例，提供了一种用于测量可变电阻传感器的电阻的设备。可变电阻传感器具有多个端子。该装置包括开关块，该开关块被配置为将参考信号源选择性地耦合到可变电阻传感器的多个端子中的第一端子；以及模数转换器(ADC)，耦合到所述多个端子中的所述第一端子，并且被配置为数字化存在于所述多个端子中的第一端子处的电压。

根据一些实施例，提供了一种用于测量可变电阻传感器的参数的感测设备。可变电阻传感器具有多个端子。感测设备包括模数转换器(ADC)；开关块；参考信号源；以及经由开关块在参考信号源和传感器的多个端子中的第一端子之间的电流路径。电流路径经由开关块继续到参考电压节点。ADC耦合到第一端子，并被配置为数字化在第一端子处存在的电压。

根据一些实施例，提供了一种测量传感器的参数的方法。传感器具有多个端子。该方法包括闭合开关块中的第一开关，使得参考信号源与传感器的多个端子中的第一端子耦合；以及响应于参考信号源处的参考电压信号，利用模数转换器(ADC)数字化第一端子处存在的电压。

附图说明

将参考以下附图描述本申请的各个方面和实施例。应当理解，这些数字不一定按比例绘制。出现在多个图中的项目在其出现的所有图中用相同的附图标记表示。在图纸中：

图1是根据一些实施例的示例性传感器的示意图；

图2A是根据一些实施例的示例性感测元件的示意性俯视图；

图2B是示出表示图2A所示的感测元件的等效电路的示意电路图；

图2C是根据一些实施例的具有五个电极的示例性感测元件的示意性俯视图；