[发明专利]一种复合式电子传感器及其浮地电压抵消方法

权利要求书

1.一种复合式电子传感器的浮地电压抵消方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤100、利用1Wire通讯的复位信号时序逻辑调试复合式电子传感器；

步骤200、监控集成标签的浮地电压，获取浮地电压的最大电压值和最小电压值；

步骤300、利用微处理单元配置两个可编程分压器的电阻，调配所述可编程分压器的输出电压以抵消所述浮地电压；

其中，复合式电子传感器具体包括：

集成标签（1），由传感器和1Wire芯片组成，用于提供所述传感器的基本参数以及实时监测数据；

测线单元（3），用于将所述集成标签（1）与标签读数仪（2）连接；

标签读数仪（2），由微处理单元（21）、逻辑信号隔离器（22）、数据线强驱动电路（23）和可编程电平逻辑调整器（24）组成，用于完成动态识别传感器、自动完成从识别到物理量计算的全部过程；

且所述测线单元（3）由1Wire信号线的等效电阻Rw和寄生电容Cs组成，所述测线单元（3）产生两个连接端口，所述标签读数仪（2）的数据线通过所述逻辑信号隔离器（22）连接在所述测线单元（3）的一个连接端口，所述标签读数仪（2）的隔离电源负极连接到所述测线单元（3）的另一个连接端口；

所述微处理单元（21）的I/O接口通过所述逻辑信号隔离器（22）与所述等效电阻Rw连接以完成与所述1Wire芯片的双向通讯；

所述逻辑信号隔离器（22）由两组数字磁隔离芯片（221）组成，两组所述数字磁隔离芯片（221）分别与所述微处理单元（21）的I/O接口连接，主要用于负责传导所述微处理单元（21）与所述1Wire芯片之间的双向通讯数据信号和逻辑信号；

所述数据线强驱动电路（23）安装在所述标签读数仪（2）的数据线上，且所述数据线强驱动电路（23）通过所述逻辑信号隔离器（22）与所述微处理单元（21）连接，并受控于所述微处理单元（21），所述数据线强驱动电路（23）包括与一个所述数字磁隔离芯片（221）连接的上拉电阻R3和上拉电阻R4，以及连接在所述上拉电阻R3和上拉电阻R4之间的PMOS管；

所述可编程电平逻辑调整器（24）由两路可编程分压器（241）、两路运算放大器（242）和线性光耦隔离器（243）组成。

2.根据权利要求1所述的一种复合式电子传感器的浮地电压抵消方法，其特征在于：所述微处理单元（21）具有四个所述I/O接口，分别为IO1接口、IO2接口、IO3接口和IO4接口，其中所述IO1接口和IO2接口组合连接在一个所述数字磁隔离芯片（221）上，而所述IO3接口和IO4接口组合连接在另一个所述数字磁隔离芯片（221）上；

所述IO1接口通过强上拉所述PMOS管控制数据的输入方向和输出方向切换；

所述IO2接口用于通讯过程中的输出；

所述IO3接口用于接收所述1Wire芯片返回的数据逻辑高信号；

所述IO4接口用于接收所述1Wire芯片返回的数据逻辑低信号；

所述IO3接口和IO4接口均为开漏输入，所述IO3接口在上拉电阻的作用下默认为低电平，且所述IO4接口在所述上拉电阻的作用下默认为高电平。

3.根据权利要求2所述的一种复合式电子传感器的浮地电压抵消方法，其特征在于：两路所述可编程分压器（241）分别均与所述微处理单元（21）连接，且所述可编程分压器（241）内部的可调电位器与所述微处理单元（21）连接，并在所述微处理单元（21）控制下调节所述可编程分压器（241）的输出电压；

所述线性光耦隔离器（243）与所述微处理单元（21）连接，所述线性光耦隔离器（243）负责将所述测线单元（3）上的电压信号传导给所述微处理单元（21）内部的ADC转换器；

所述可编程分压器（241）的两路所述运算放大器（242）的输出端分别设置在与所述IO3接口和IO4接口连接的所述数字磁隔离芯片（221）上，且两路所述运算放大器（242）的反向输出端分别连接在两路所述可编程分压器（241）上，两路所述运算放大器（242）的同向输入端分别与所述线性光耦隔离器（243）连接并接入所述测线单元（3）上。