[实用新型]惠斯通电桥传感系统

说明书

相关申请的交叉引用

本非临时申请要求提交于2015年10月14日的美国临时申请No.62/241,330的优先权，该申请以引用方式并入本文。

技术领域

本实用新型一般涉及电学系统，更具体地涉及惠斯通电桥传感系统。

背景技术

惠斯通电桥的一种常见用途是检测影响电桥的物理参数的变化。此类物理参数的变化影响电桥中的一个或多个电阻，进而改变的电桥电阻引起跨电桥相对节点的电压变化。因此，可监测跨电桥的电压以检测影响该电桥的一个或多个物理参数的变化。然而，需要与此类惠斯通电桥串联使用的信号处理电路是复杂的，并且消耗过多的空间和功率。

实用新型内容

本实用新型解决的一个技术问题是如何测量影响惠斯通电桥的物理参数。

本文所公开的实施方案中的至少一些涉及一种系统，更具体地涉及一种惠斯通电桥传感系统，所述系统包括：由第一电流源供电的多电阻器惠斯通电桥；以及第二电流源，所述第二电流源耦接到电桥并且被配置成至少部分地补偿由模数转换器(ADC)检测到的电压，所述电压指示影响电桥的物理参数的改变，其中ADC产生代表所述电压的数字代码。可利用以下概念中的一者或多者的任意顺序和任意组合对这些实施方案中的一者或多者进行补充：其中所述第二电流源可基于代表所述电压的另一数字代码进行数字编程；其中所述数字代码具有的分辨率比所述另一数字代码更高；还包括第三电流源，所述第三电流源耦接到电桥并且被配置成至少部分地补偿电桥中存在的偏移电流；其中所述第三电流源吸收从电桥的第一节点接收的电流并且将电流供应至电桥的第二节点；其中所述物理参数包括施加至电桥的压力；其中所述第二电流源吸收从电桥的第一节点接收的电流并且将电流供应至电桥的第二节点；其中所述第二电流源被配置成至少部分地补偿与电桥相关联的偏移电流。

至少一些实施方案涉及一种系统，更具体地涉及一种惠斯通电桥传感系统，所述系统包括：惠斯通电桥，所述惠斯通电桥具有第一和第二节点；电流源，所述电流源向所述电桥供应电流；静态电流源，如果存在与所述电桥相关联的偏移电流的话，则所述静态电流源被配置成至少部分地补偿与电桥相关联的偏移电流；可变电流源，所述可变电流源被配置成吸收从第一节点接收的电流并且将电流提供至第二节点；以及模数转换器(ADC)，所述模数转换器被配置成检测指示影响电桥的物理参数改变的电压并基于检测到的电压影响由可变电流源提供的电流，其中所述ADC还被配置成基于所述检测到的电压提供数字代码。可利用以下概念中的一者或多者的任意顺序和任意组合对这些实施方案中的一者或多者进行补充：其中所述ADC包括积分器，所述积分器被配置成积分通过电桥接收的电流、由静态电流源产生的电流以及由可变电流源产生的电流；其中所述ADC还包括至少一个比较器，用于测定所述积分器的输出的极性和振幅；其中所述ADC还包括数字滤波器，所述数字滤波器将所述至少一个比较器的输出转化成另一数字代码，并且其中所述另一数字代码可用于影响由所述可变电流源提供的电流；其中所述ADC还包括抽取滤波器，所述抽取滤波器被配置成使用所述另一数字代码来产生所述数字代码，并且其中所述数字代码具有的分辨率比所述另一数字代码更高；其中所述检测到的电压是两个其他电压之间的差；其中所述可变电流源是可数字编程的；其中所述可变电流源补偿所述偏移电流中未由静态电流源补偿的部分；其中所述物理参数包括压力。

本实用新型实现的一个技术效果是补偿电桥偏移电流。

附图说明

在附图中：

图1是包括可变电流源的惠斯通电桥系统的框图。

图2是具有静态电流源和可变电流源的惠斯通电桥系统的框图。

图3是包括可变电流源的惠斯通电桥系统的电路示意图。

图4是包括可变电流源的另一惠斯通电桥系统的电路示意图。

图5是具有静态电流源和可变电流源的惠斯通电桥系统的电路示意图。

图6是用于根据各种实施方案操作惠斯通电桥系统的方法的流程图。

应当理解，附图中给定的具体实施方案以及对它们的详细描述并不限制本公开。相反，这些实施方案和详细描述为本领域技术人员提供了识别替代形式、等价形式和修改形式的基础，这些替代形式、等价形式和修改形式与给定实施方案中的一个或多个一起被包含在所附权利要求书的范围内。

具体实施方式