[实用新型]用于测量未知电阻的设备

说明书

技术领域

本公开涉及用于使用已知值的参考电阻测量未知电阻的新解决方案，即用于测量未知电阻的设备。

上述解决方案可应用于传感器电子接口的领域，例如汽车应用。

背景技术

本文描述的解决方案解决了管理电阻型的传感器的电子器件的技术问题，尤其是用于汽车领域。这种传感器的操作原理基于作为被测量的物理量的电阻随已知对应关系(这可能是成比例的)而变化。

可以用这种类型的解决方案测量的物理量的示例是：液体(燃料、汽油、冷却剂)的水平面、温度和位置(引擎、轴)。

图1的电路测量未知电阻R_x(未知值)两端的电压V₂并将其转换为第一数字量D₂。

此外，该电路测量已知值R_REF的参考电阻两端的电压V₁并将其转换为第二数字量D₁。

该电路被预先布置用于计算未知电阻Rx的值的数字表示Dx，具体为两个电压之间的比。

参照图1，两个电阻R_REF和Rx被设置为串联在电源电压V_SUP和地gnd之间。在未知电阻Rx中流动的电流I_X为

从而，可以根据电路中识别的量来计算未知电阻Rx的值：

其中，R_REF是已知电阻的值，以及Dx是电阻Rx的值的数字表示。

例如，未知电阻Rx可以是一般的传感器器件的敏感元件，诸如为温度传感器或液体平面传感器(用于燃料或汽油)。

在两个电阻R_REF和Rx两端测量的两个电压V₁和V₂被提供给两个模数转换器ADC1和ADC2。在可选实施例中，两个模数转换器 ADC1和ADC2可以被实施为单个转换器ADC，其中，在输入电压 V₁和V₂之间多路复用该输入。

为了得到结果，例如可以考虑计算两个电阻两端的两个电压之间的比。具体地，两个A/D转换器计算划分并且提供与两个量之间的比相对应并且与未知电阻成比例的值。

未知电阻Rx的值的数字表示Dx通常被进一步处理，例如利用滤波步骤。

电阻R_REF的已知值被认为是用于未知电阻Rx的值的数字表示 Dx的缩放因子。从而，乘法R_REFDx的操作实际上从不执行。

上述现有技术对应于通常在包含电阻传感器的接口/管理的功能的部件的规格中所表示的。

实用新型内容

在先前描述的情况下，需要提供能够有效测量未知电阻的设备的技术。

根据一个或多个实施例，可以利用用于测量未知电阻的设备来实现上述目的，其具有在后面的权利要求中记载的特性。

在一个或多个实施例中，用于测量未知电阻的设备包括参考电阻，其与未知电阻串联，并且被预先布置用于测量分别横跨参考电阻和未知电阻两端的第一电压和第二电压。该设备包括：切换开关模块，其在输入处接收第一和第二电压，并且提供表示第一和第二电压的值；以及单个模数转换器，其在输出处提供未知电阻的值的数字表示，作为到转换器的输入处的值之间的比。

优选地，模数转换器包含两个负反馈环路，其根据切换开关模块的输出以交替方式工作。

在各个实施例中，负反馈环路是一阶连续时间Σ-Δ转换器。

具体地，两个Σ-Δ转换器中的一个或另一个交替地在高电平下具有恒定的数字输出。

在各个实施例中，每个Σ-Δ转换器均包括积分器模块、比较器模块和时序电子电路。

在优选实施例中，时序电子电路是D触发器。

在各个实施例中，切换开关模块是多路复用器，并且时序电子电路的输出作为负反馈被发送回输入，并用作多路复用器的选择输入。

最后，在多个实施例中，时序电子电路的输出被滤波并且在输入处发送至数字除法器，其在输出处提供未知电阻的值的数字表示作为表示第一和第二电压的值之间的比。

如本文所提供的，权利要求形成一个或多个实施例的描述的完整部分。

附图说明

现在将参照附图通过非限制性示例描述一个或多个实施例，其中：

图1关于现有技术并且已经进行了描述；

图2A和图2B示出了限定本文提供的解决方案的实施例的工作原理的两个独立的实施例；