[发明专利]一种复合式电子传感器及其浮地电压抵消方法

说明书

本发明公开了一种复合式电子传感器及其浮地电压抵消方法，包括集成标签、测线单元和标签读数仪，且浮地电压抵消方法具体包括以下步骤：利用1Wire通讯的复位信号时序逻辑调试复合式电子传感器；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；利用微处理单元配置两个可编程分压器的电阻，调配可编程分压器的输出电压以抵消浮地电压；本发明避免了整个测读过程人员干预，提高工作效率且节省人力成本，通过调控标签读数仪中可编程分压器的输出电压，可编程分压器的输出电压匹配分解浮地电压以保证标签读数仪与复合标签之间的通讯，且可以实现数据远距离传输。

技术领域

本发明涉及电子技术技术领域，具体涉及一种复合式电子传感器及其浮地电压抵消方法。

背景技术

在工业和工程领域，布设有大量的各式各样的传感器，而传感器数量的增加一方面给传感器识别造成一定难度，另一方面，很多传感器计算过程中需要属于其自身的出厂标定参数参与计算才能得到最终的物理值。目前普遍的做法是在传感器测量端线缆上粘贴识别标签，根据标签识别传感器，然后查找此传感器的计算参数完成传感数据到物理数据的计算过程。

这种方式显然存在的缺陷为整个测读过程需要人员干预，容易出现错误，且工作效率低下，因此急需要一种，带有实时温度的两线制电子标签技术和实现方法，可以在传感器生产过程中将此标签封装于传感器内部用引线引出，即可制作成带有身份识别、计算参数、厂商信息、传感类型等一系列重要信息的智能型传感器。

但是传感器的数据在传输时，由于传感器的数据线中的测线电阻以及测线寄生电容对通讯的不利影响，无法实现传感器的数据长距离传输。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合式电子传感器及其浮地电压抵消方法，以解决现有技术中整个测读过程需要人员干预，容易出现错误，且工作效率低下，以及传感器的数据线中的测线电阻以及测线寄生电容对通讯的不利影响，无法实现传感器的数据长距离传输的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：

一种复合式电子传感器，包括：

集成标签，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，用于将所述集成标签与标签读数仪连接；

标签读数仪，由微处理单元、逻辑信号隔离器、数据线强驱动电路和可编程电平逻辑调整器组成，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，所述测线单元产生两个连接端口，所述标签读数仪的数据线通过所述逻辑信号隔离器连接在所述测线单元的一个连接端口，所述标签读数仪的隔离电源负极连接到所述测线单元的另一个连接端口。

作为本发明的一种优选方案，所述微处理单元的I/O接口通过所述逻辑信号隔离器与所述等效电阻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由两组数字磁隔离芯片组成，两组所述数字磁隔离芯片分别与所述微处理单元的I/O接口连接，主要用于负责传导所述微处理单元与所述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安装在所述标签读数仪的数据线上，且所述数据线强驱动电路通过所述逻辑信号隔离器与所述微处理单元连接，并受控于所述微处理单元，所述数据线强驱动电路包括与一个所述数字磁隔离芯片连接的上拉电阻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由两路可编程分压器、两路运算放大器和线性光耦隔离器组成。