[发明专利]传感器阵列的读取装置与读取方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种具有压力传感器阵列(sensor array)的电子产品，且特别是有关于一种传感器阵列的读取装置与读取方法。

背景技术

一些电子产品内配置了传感器阵列。例如，看护床垫需要在其内部配置压力传感器阵列，以便侦测/记录使用者(病患)的睡卧状态。因此，软性电子零组件技术即顺应而生。变阻式压力传感器所组成的传感器阵列具有结构简单、易于使用、轻薄、可挠曲、抗摔、低耗电等特点，并可利用印刷技术制作。

然而，往往因为制程的变异因素而可能会造成变阻式压力传感器阵列中的多个压力传感器的起始电阻值(在未受压状态的电阻值)彼此不同，而且/或是这些传感器的响应增益彼此不同。这些不同传感器之间存在着起始电阻不同及响应增益不同，会造成的量测误差及阵列量测均匀性的问题。例如，表1说明一个3×3传感器阵列中多个变阻式压力传感器于空载状态(在未受压的状态)的感测值。由表1可知，针对3×3传感器阵列在没有加任何负载的情况下量测到的9个压力传感器的电压值介于122K欧姆(ohm)至342K欧姆之间。不同压力传感器之间的起始电阻值误差从数十K欧姆到数百K欧姆之间。

表1：3×3传感器阵列于空载状态的感测值

此外，不同压力传感器之间的响应增益不同亦会造成传感器阵列量测均匀性的问题。例如，表2说明一个3×3传感器阵列中多个变阻式压力传感器于200克砝码的压力作用下及500克砝码的压力作用下感测值的差值。如表2中的实验数据可知，3×3传感器阵列中9个压力传感器在500克的砝码压力作用下以及在200克的砝码压力作用下会有不同的响应数值。在相同的压力变化下，这些不同传感器的响应增益彼此不同，会造成的量测误差及阵列量测均匀性的问题。

表2：3×3传感器阵列于500克压力下感测值及200克压力下感测值的差值

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种传感器阵列的读取装置与读取方法，以针对零点漂移(例如起始电阻值漂移)进行补偿，及/或针对响应增益进行补偿，降低感测组件制程或材料误差对系统模块的影响。

本发明实施例提出一种传感器阵列的读取装置，包括切换电路、控制单元、增益电路以及漂移补偿电路。切换电路耦接至传感器阵列。控制单元耦接至切换电路。控制单元控制切换电路进行切换操作，以便从传感器阵列的多个传感器中选择一个目标传感器。增益电路依据切换电路的切换操作而选择性地感测这些传感器中所述目标传感器，以及将感测结果增益后输出做为该目标传感器的增益感测值。控制单元更依据该切换操作而动态地决定一补偿值。漂移补偿电路耦接至增益电路以接收该增益感测值。漂移补偿电路依据该补偿值调整所述增益感测值后输出做为该目标传感器的补偿感测值。

本发明实施例提出一种传感器阵列的读取方法，包括：进行切换操作，以便从传感器阵列的多个传感器中选择一个目标传感器；依据该切换操作，动态地决定一补偿值；依据该切换操作，选择性地感测该些传感器中的该目标传感器，以及将感测结果增益后做为目标传感器的一益感测值；以及依据该补偿值调整该增益感测值后做为目标传感器的补偿感测值。

本发明实施例提出一种传感器阵列的读取装置，包括切换电路、控制单元以及增益电路。切换电路耦接至传感器阵列。控制单元耦接至切换电路。控制单元控制切换电路进行切换操作，以便从传感器阵列的多个传感器中选择一目标传感器。控制单元依据该切换操作而动态地决定一增益值。增益电路依据该切换电路的切换操作而选择性地感测这些传感器中的该目标传感器，以及依据该增益值将感测结果增益后输出做为该目标传感器的增益感测值。

本发明实施例提出一种传感器阵列的读取方法，包括：进行切换操作，以便从传感器阵列的多个传感器中选择一目标传感器；依据该切换操作，动态地决定一增益值；依据该切换操作，选择性地感测该些传感器中的该目标传感器，以获得一感测结果；以及依据该增益值将感测结果增益后做为该目标传感器的增益感测值。

基于上述，本发明实施例可以针对不同传感器的零点漂移(例如起始电阻值漂移)动态地决定不同的补偿值，然后依对应的补偿值对传感器进行零点漂移补偿。以及/或者，本发明实施例可以针对不同传感器的响应增益动态地决定不同的增益值，然后依对应的增益值对感测结果进行增益调整。因此，本发明实施例的读取装置与读取方法可以降低感测组件制程或材料误差的影响。

附图说明

图1是依照本发明实施例说明一种感测装置的功能方块示意图；