专利名称：电桥式传感器侦测电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种传感器侦测电路，特别涉及一种电桥式传感器侦测电路。
背景技术：
传感器已经广泛使用于各种电子装置中，例如压力传感器、拉力传感器、重力传感器等传感器已经广泛使用。目前大部分的传感器都是通过电桥的方式构成。对该些通过电桥方式构成的电桥式传感器的信号的侦测，通常需要用到仪表放大器以及高精度的模数转换芯片才能做到比较理想的效果，成本较高。

发明内容
有鉴于此，本发明提供一种电桥式传感器侦测电路，通过简单的结构即可对电桥式传感器进行有效的侦测，且具有极高的精度和抗干扰能力。一种电桥式传感器侦测电路，用于侦测电桥式传感器产生的电压形式的感应信号，该电桥式传感器侦测电路包括:一比例放大电路、一充放电单兀、一第一比较器、一第二比较器、一参考电压提供电路、一第一电阻Rl以及一第二电阻R2、一充放电开关以及一处
理单元。该比例放大电路用于连接该电桥式传感器并将该电压形式的感应信号进行放大得到一输出电压V0。该充放电单元包括第一端以及第二端，该第一端与第一电阻以及第一比较器的反相输入端连接，该第二端与第一比较器的输出端以及第二比较器的正相输入端连接。该第一比较器包括第一反相输入端、第一正相输入端以及第一输出端。该第二比较器包括第二反相输入端、第二正相输入端以及第二输出端。该参考电压提供电路用于提供第一参考电压Vrefl至该第一比较器的正相输入端，以及提供第二参考电压Vref2至第二比较器的反相输入端。该充放电开关位于一电压端VCC以及该第一电阻Rl以及第二电阻R2的连接节点之间，其中该充放电开关截止时，该充放电单元处于充电状态，该充放电开关导通时，该充放电单元处于放电状态。该处理单元与该充放电开关以及第二比较器的输出端连接。其中，初始状态下，该充放电开关导通，该充放电单元开始放电，使得第一比较器的第一输出端输出的电压逐渐减小，当该第一输出端输出的电压减小到该第二参考电压时，该第二比较器的输出端输出一低电平电压至处理单元；该处理单元接收到该低电平电压后，控制该充放电开关截止并开始计时，从而，该充放电单元开始充电，且充电电流为输出电压VO与第一参考电压Vrefl的电压差和第一电阻R1、第二电阻R2的电阻之和的比值，即(Vrefl-V0V(R1+R2)，该处理单元在计时达到一第一预定时间Tl时，控制该充放电开关导通，使得该充放电单元开始放电，且放电电流大小为第一参考电压Vrefl与电压端VCC的电压差与第一电阻Rl的比值，即(Vrefl-VCC)/R1，并同时开始计时，当该第一比较器输出端的电压再次降低到第 二参考电压Vref2时，该第二比较器的输出端输出低电平电压至处理单元，该处理单元接收到该低电平信号后停止计时，并得到一计时时间T2 ;该处理单元根据等式:(Vrefl-VO) XTl/ (R1+R2)= (Vref 1-VCC) XT2/R1计算该输出电压VO的值，从而
确定电桥式传感器产生的电压形式的感应信号。本发明通过简单的结构进行充放电，即可对电桥式传感器的感应信号进行侦测。


图1为本发明第一实施方式中电桥式传感器侦测电路的电路框图。图2为本发明第一实施方式中电桥式传感器侦测电路的具体电路图。主要元件符号说明
权利要求
1.一种电桥式传感器侦测电路，用于侦测电桥式传感器产生的电压形式的感应信号，其特征在于，该电桥式传感器侦测电路包括: 一比例放大电路，包括一输出端，该比例放大电路用于连接该电桥式传感器并将该电桥式传感器产生的电压形式的感应信号进行放大得到一输出电压VO ； 一第一电阻Rl以及一第二电阻R2 ； 一第一比较器，包括第一反相输入端、第一正相输入端以及第一输出端； 一第二比较器，包括第二反相输入端、第二正相输入端以及第二输出端； 一充放电单元，包括第一端以及第二端，该第一端与该第一电阻Rl以及该第一比较器的第一反相输入端连接，该第二端与该第一比较器的第一输出端以及该第二比较器的第二正相输入端连接； 一参考电压提供电路，用于提供第一参考电压Vrefl至该第一比较器的第一正相输入端，以及提供第二参考电压Vref2至第二比较器的第二反相输入端； 一充放电开关，位于一电压端VCC以及该第一电阻Rl以及第二电阻R2的连接节点之间，其中，该充放电开关导通时，该充放电单元处于放电状态，该充放电开关截止时，该充放电单元处于充电状态； 一处理单元，与该充放电开关以及第二比较器的第二输出端连接； 其中，初始状态下，该充放电开关导通，该充放电单元开始放电，使得第一比较器的第一输出端输出的电压逐渐减小，当该第一输出端输出的电压减小到该第二参考电压时，该第二比较器的第二输出端输出一低电平电压至处理单元；该处理单元接收到该低电平电压后，控制该充放电开关截止并开始计时，从而，该充放电单元开始充电，且充电电流为输出电压VO与第一参考电·压Vrefl的电压差和第一电阻R1、第二电阻R2的电阻之和的比值，SP(Vrefl-VO)/ (R1+R2)，该处理单元在计时达到一第一预定时间Tl时，控制该充放电开关导通，使得该充放电单元开始放电，且放电电流大小为第一参考电压Vrefl与电压端VCC的电压差与第一电阻Rl的比值，即(Vrefl-VCC)/R1，并同时开始计时，当该第一比较器第一输出端的电压再次降低到第二参考电压Vref2时，该第二比较器的第二输出端输出低电平电压至处理单元，该处理单元接收到该低电平信号后停止计时，并得到一计时时间T2 ;该处理单元根据等式:(Vrefl-VO) XTl/ (R1+R2) = (Vref 1-VCC) XT2/R1计算该输出电压VO的值，从而确定电桥式传感器产生的电压形式的感应信号。
2.如权利要求1所述的电桥式传感器侦测电路，其特征在于，该比例放大电路包括一运算放大器以及一第三电阻，该运算放大器包括第一输入端、第二输入端以及输出端，该第一输入端与第二输入端分别与电桥式传感器的两个输出端口连接，该第三电阻连接于该运算放大器的第一输入端以及输出端之间，该比例放大电路用于将电桥式传感器的两个输出端口之间的电压差进行放大得到该输出电压V0。
3.如权利要求1所述的电桥式传感器侦测电路，其特征在于，充放电开关包括一低电平导通开关以及第四电阻，该第四电阻连接于电压端与该低电平导通开关的控制端之间，该处理单元包括一充放电控制引脚以及一中断引脚，该充放电控制引脚与该低电平导通开关的控制端连接，该低电平导通开关的第一导通端与该电压端连接，第二导通端通过该第一电阻与该充放电单元的第一端连接，并通过该第二电阻与该比例放大电路的输出端连接。
4.如权利要求3所述的电桥式传感器侦测电路，其特征在于，该低电平导通开关为NPN三极管或PMOS管。
5.如权利要求1所述的电桥式传感器侦测电路，其特征在于，该充放电单元为一电容。
6.如权利要求1所述的电桥式传感器侦测电路，其特征在于，该参考电压提供电路包括串联于该电压端以及接地点之间的第五电阻、第六电阻以及第七电阻，其中第五电阻以及第六电阻的连接节点构成第一参考电压点用于产生该第一参考电压并与该第一比较器的正相输入端连接，第六电阻以及第七电阻的连接节点构成第二参考电压点用于产生该第二参考电压并与该第二比较器的反相输入端连接。
7.如权利要求3所述的电桥式传感器侦测电路，其特征在于，该第二比较器的输出端与处理单元的中断引脚连接，当充电单元的第二端的电压减小到该第二参考电压时，该第二比较器的输出端输出一低电平电压至处理单元的中断引脚。
8.如权利要求1所述的电桥式传感器侦测电路，其特征在于，比例放大电路输出的输出电压与感应信号呈一一对应关系，该处理单元计算得到输出电压后，确定该输出电压对应的感应信号，并确定该感应信号 对应的感应量。
全文摘要
一种电桥式传感器侦测电路包括比例放大电路、充放电单元、第一、第二比较器、参考电压提供电路、第一、第二电阻R1、R2以及处理单元。比例放大电路用于将电桥式传感器的电压形式的感应信号进行放大得到输出电压V0。该参考电压提供电路用于提供第一参考电压Vref1至该第一比较器的正相输入端，该充放电单元的充电电流为(Vref1-V0)/(R1+R2)，放电电流为(Vref1-VCC)/R1。该处理单元控制该充放电单元进行充电一预定时间T1及放电一预定时间T2，使得充电及放电的电量相等，并根据等式(Vref1-V0)×T1/(R1+R2)=(Vref1-VCC)×T2/R1计算得出输出电压V0的值，从而确定该电桥式传感器的感应信号。本发明的电桥式传感器侦测电路，通过简单的结构即可准确的确定电桥式传感器的感应值。
文档编号G01D18/00GK103245372SQ20121003110
公开日2013年8月14日 申请日期2012年2月13日 优先权日2012年2月13日
发明者余启隆 申请人:富泰华工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司