CN112763089A - 一种智能化电流传感器信号的调理方法及其调理电路 - Google Patents

一种智能化电流传感器信号的调理方法及其调理电路 Download PDF

Info

Publication number
CN112763089A
CN112763089A CN202011542828.1A CN202011542828A CN112763089A CN 112763089 A CN112763089 A CN 112763089A CN 202011542828 A CN202011542828 A CN 202011542828A CN 112763089 A CN112763089 A CN 112763089A
Authority
CN
China
Prior art keywords
conditioning
current
circuit configuration
configuration register
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202011542828.1A
Other languages
English (en)
Inventor
胡曙凡
田泽
刘敏侠
权炜
邵刚
刘若曦
余立宁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xian Xiangteng Microelectronics Technology Co Ltd
Original Assignee
Xian Xiangteng Microelectronics Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xian Xiangteng Microelectronics Technology Co Ltd filed Critical Xian Xiangteng Microelectronics Technology Co Ltd
Priority to CN202011542828.1A priority Critical patent/CN112763089A/zh
Publication of CN112763089A publication Critical patent/CN112763089A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
    • G01K7/16—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements
    • G01K7/18—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a linear resistance, e.g. platinum resistance thermometer
    • G01K7/20—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a linear resistance, e.g. platinum resistance thermometer in a specially-adapted circuit, e.g. bridge circuit

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)

Abstract

本发明涉及一种智能化电流传感器信号的调理方法及其调理电路。本发明的方法包括以下步骤：1)确定测温范围，选择合适的通路和对应参考电阻的值；2)计算信号调理的数据，写入电路配置寄存器；3)利用写入电路配置寄存器的值对内部DAC以及运算放大器参数进行调整，以改变激励电流、零点电流等参数，完成信号调理。本发明具有对铂电阻信号调理范围大、输出电流线性化调整比率大且占用空间小的优点。

Description

一种智能化电流传感器信号的调理方法及其调理电路
技术领域
本发明涉及航空、航海和工业控制等领域，尤其涉及一种智能化电流传感器信号的调理方法及其调理电路。
背景技术
铂热电阻是一种应用广泛的温度传感器，它具有体积小、准确度高、测温范围宽、稳定性好、正的温度系数等特点，但它同时也存在非线性的缺点，因此在利用铂热电阻进行精确温度测量时，除要克服测量电路自身的噪声干扰外，还要对铂热电阻的非线性进行校正。现有的矫正方式采用软件补偿铂电阻非线性误差或采用硬件直接进行信号调理。这些方式存在对铂电阻信号调理范围较小；输出电流线性化调整比率较小；采用分立器件进行信号调理的话，外围电路占用空间较大的缺点。
发明内容
本发明为解决背景技术中存在的上述技术问题，而提供一种智能化电流传感器信号的调理方法及其调理电路，具有对铂电阻信号校正全数字化、输出电流线性化调整智能化且占用空间小的优点。
本发明的解决解决方案是：本发明为一种智能化电流传感器信号的调理方法，其特殊之处在于：该方法包括以下步骤：
1)确定测温范围，选择合适的通路和对应参考电阻的值；
2)计算信号调理的数据，写入电路配置寄存器；
3)利用写入电路配置寄存器的值对内部DAC以及运算放大器参数进行调整，以改变激励电流、零点电流等参数，完成信号调理。
步骤2)中信号调理的数据包括运算放大器的增益，流过铂电阻的电流和内部调整电流的大小。
步骤2)中信号调理的数据是利用主机或者EEPROM通过SPI接口写入电路配置寄存器。
步骤3)中内部DAC包括电流线性化调整DAC和零点调整DAC。
一种实现上述的智能化电流传感器信号的调理方法的调理电路，其特殊之处在于：该电路包括运算放大器、电流线性化调整DAC、零点调整DAC、SPI接口、EEPROM、主机和电路配置寄存器，主机和EEPROM分别通过SPI接口与电路配置寄存器连接，电路配置寄存器分别与运算放大器、电流线性化调整DAC和零点调整DAC连接，其中：运算放大器、电流线性化调整DAC和零点调整DAC用于信号调理；SPI接口、EEPROM和主机用于配置电路配置寄存器的控制值。
本发明提供一种智能化电流传感器信号的调理方法及其调理电路，首先计算运算放大器的增益，流过铂电阻的电流和内部调整电流的大小，利用主机或者EEPROM通过SPI接口将计算生成的配置值写入电路配置寄存器中，改变电路配置，再通过调整运算放大器、电流线性化调整DAC和零点调整DAC的参数对模拟信号(传感器数据)路径的量程范围、零点偏移以及传感器的非线性系数等进行校准，达到传感器信号的非线性减小的目的。并且芯片内带有与标准的SPI串行总线兼容的数字通信接口，经SPI接口允许用户对模拟信号路径的零点偏移、量程范围及传感器的非线性系数等进行全数字校准，无需外接电位器和手动微调，因此本发明具有对铂电阻信号校正全数字化、输出电流线性化调整智能化且占用空间小的优点。
附图说明
图1为本发明的方法流程图；
图2为本发明的电路框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细描述。
参见图1，本发明的具体实施例的方法包括以下步骤：
1)确定测温范围，选择合适的通路和对应参考电阻的值；
2)计算信号调理的数据，写入电路配置寄存器；信号调理的数据包括运算放大器的增益，流过铂电阻的电流和内部调整电流的大小；信号调理的数据是利用主机或者EEPROM通过SPI接口写入电路配置寄存器；
3)利用写入电路配置寄存器的值对内部DAC以及运算放大器参数进行调整，以改变激励电流、零点电流等参数，完成信号调理；内部DAC包括电流线性化调整DAC和零点调整DAC。
参见图2，本发明的具体实施例的结构包括运算放大器、电流线性化调整DAC、零点调整DAC、SPI接口、EEPROM、主机和电路配置寄存器，主机和EEPROM分别通过SPI接口与电路配置寄存器连接，电路配置寄存器分别与运算放大器、电流线性化调整DAC和零点调整DAC连接，其中：运算放大器、电流线性化调整DAC和零点调整DAC用于信号调理；SPI接口、EEPROM和主机用于配置电路配置寄存器的控制值。
其工作原理是：计算运算放大器的增益，流过铂电阻的电流和内部调整电流的大小，利用主机或者EEPROM通过SPI接口将计算生成的配置值写入电路配置寄存器中，改变电路配置，再通过调整运算放大器、电流线性化调整DAC和零点调整DAC的参数对模拟信号(传感器数据)路径的量程范围、零点偏移以及放大倍数等进行校准，达到传感器信号的非线性减小的目的。
名词解释：
DAC：数字模拟转换器。
EEPROM：带电可擦可编程只读存储器。
SPI接口：串行外设接口。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种智能化电流传感器信号的调理方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
1)确定测温范围，选择合适的通路和对应参考电阻的值；
2)计算信号调理的数据，写入电路配置寄存器；
3)利用写入电路配置寄存器的值对内部DAC以及运算放大器参数进行调整，以改变激励电流、零点电流等参数，完成信号调理。
2.根据权利要求1所述的信号调理的智能化电流传感器信号的调理方法，其特征在于：所述步骤2)中信号调理的数据包括运算放大器的增益，流过铂电阻的电流和内部调整电流的大小。
3.根据权利要求2所述的信号调理的智能化电流传感器信号的调理方法，其特征在于：所述步骤2)中信号调理的数据是利用主机或者EEPROM通过SPI接口写入电路配置寄存器。
4.根据权利要求3所述的信号调理的智能化电流传感器信号的调理方法，其特征在于：所述步骤3)中内部DAC包括电流线性化调整DAC和零点调整DAC。
5.一种实现权利要求1所述的智能化电流传感器信号的调理方法的调理电路，其特征在于：该电路包括运算放大器、电流线性化调整DAC、零点调整DAC、SPI接口、EEPROM、主机和电路配置寄存器，所述主机和EEPROM分别通过SPI接口与电路配置寄存器连接，所述电路配置寄存器分别与运算放大器、电流线性化调整DAC和零点调整DAC连接，其中：所述运算放大器、电流线性化调整DAC和零点调整DAC用于信号调理；所述SPI接口、EEPROM和主机用于配置电路配置寄存器的控制值。
CN202011542828.1A 2020-12-24 2020-12-24 一种智能化电流传感器信号的调理方法及其调理电路 Pending CN112763089A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011542828.1A CN112763089A (zh) 2020-12-24 2020-12-24 一种智能化电流传感器信号的调理方法及其调理电路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011542828.1A CN112763089A (zh) 2020-12-24 2020-12-24 一种智能化电流传感器信号的调理方法及其调理电路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112763089A true CN112763089A (zh) 2021-05-07

Family

ID=75695267

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011542828.1A Pending CN112763089A (zh) 2020-12-24 2020-12-24 一种智能化电流传感器信号的调理方法及其调理电路

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112763089A (zh)

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040070495A1 (en) * 2002-10-15 2004-04-15 Advanced Custom Sensors, Inc. Sensor signal conditioner
US20060233123A1 (en) * 2005-04-07 2006-10-19 Lee Joong K Inductive position sensor with common mode corrective winding and simplified signal conditioning
CN101329188A (zh) * 2007-08-16 2008-12-24 捷顶微电子（上海）有限公司 传感器信号调理电路的数字校准方法
US20100225509A1 (en) * 2009-02-10 2010-09-09 Stmicroelectronics (Grenoble 2) Sas Analog-digital converter with pipeline architecture associated with a programmable gain amplifier
CN102636188A (zh) * 2012-04-28 2012-08-15 无锡永阳电子科技有限公司 传感器信号调理装置
CN202420521U (zh) * 2011-12-22 2012-09-05 上海聚星仪器有限公司 通用信号调理系统
CN103278257A (zh) * 2013-04-24 2013-09-04 青岛航天半导体研究所有限公司 铂电阻非线性修正温度变送电路
CN203929268U (zh) * 2014-04-14 2014-11-05 睿励科学仪器（上海）有限公司 一种多通道温度测量系统
CN104457817A (zh) * 2014-12-09 2015-03-25 中国航空工业集团公司第六三一研究所 一种单芯片集成的传感器信号调理电路
CN105092075A (zh) * 2015-05-25 2015-11-25 山东航天电子技术研究所 一种高精度多路温度信号采集装置
CN207366088U (zh) * 2017-08-31 2018-05-15 微微一百检测技术（北京）有限公司 多通道温度测量装置
CN207515923U (zh) * 2017-11-28 2018-06-19 西安豫西红阳机电有限公司 一种可编程高精度温度补偿系统
CN108226619A (zh) * 2016-12-22 2018-06-29 航天信息股份有限公司 一种电流型传感器信号调理电路
US20200099353A1 (en) * 2018-09-24 2020-03-26 Harman International Industries, Incorporated Fully-differential programmable gain amplifier
CN211347140U (zh) * 2020-03-17 2020-08-25 中国计量大学 一种多量程铂电阻测温电路

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040070495A1 (en) * 2002-10-15 2004-04-15 Advanced Custom Sensors, Inc. Sensor signal conditioner
US20060233123A1 (en) * 2005-04-07 2006-10-19 Lee Joong K Inductive position sensor with common mode corrective winding and simplified signal conditioning
CN101329188A (zh) * 2007-08-16 2008-12-24 捷顶微电子（上海）有限公司 传感器信号调理电路的数字校准方法
US20100225509A1 (en) * 2009-02-10 2010-09-09 Stmicroelectronics (Grenoble 2) Sas Analog-digital converter with pipeline architecture associated with a programmable gain amplifier
CN202420521U (zh) * 2011-12-22 2012-09-05 上海聚星仪器有限公司 通用信号调理系统
CN102636188A (zh) * 2012-04-28 2012-08-15 无锡永阳电子科技有限公司 传感器信号调理装置
CN103278257A (zh) * 2013-04-24 2013-09-04 青岛航天半导体研究所有限公司 铂电阻非线性修正温度变送电路
CN203929268U (zh) * 2014-04-14 2014-11-05 睿励科学仪器（上海）有限公司 一种多通道温度测量系统
CN104457817A (zh) * 2014-12-09 2015-03-25 中国航空工业集团公司第六三一研究所 一种单芯片集成的传感器信号调理电路
CN105092075A (zh) * 2015-05-25 2015-11-25 山东航天电子技术研究所 一种高精度多路温度信号采集装置
CN108226619A (zh) * 2016-12-22 2018-06-29 航天信息股份有限公司 一种电流型传感器信号调理电路
CN207366088U (zh) * 2017-08-31 2018-05-15 微微一百检测技术（北京）有限公司 多通道温度测量装置
CN207515923U (zh) * 2017-11-28 2018-06-19 西安豫西红阳机电有限公司 一种可编程高精度温度补偿系统
US20200099353A1 (en) * 2018-09-24 2020-03-26 Harman International Industries, Incorporated Fully-differential programmable gain amplifier
CN211347140U (zh) * 2020-03-17 2020-08-25 中国计量大学 一种多量程铂电阻测温电路

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2023061309A1 (zh) 一种运算放大电路失调电压的校准方法、装置及系统
CN105259528B (zh) 一种微波功率探头的内部校准电路及校准方法
JP6818919B1 (ja) 温度センサモジュール
CN113951859B (zh) 一种颅内压传感器信号调理方法
JP2014120840A (ja) 半導体装置及びオフセット電圧の補正方法
US20050256660A1 (en) Pade' approximant based compensation for integrated sensor modules and the like
CN114094952B (zh) 一种低温漂线性霍尔放大电路及其温度补偿方法
TW202336456A (zh) 射頻電源的校準裝置及方法
CN112763089A (zh) 一种智能化电流传感器信号的调理方法及其调理电路
CN114577378B (zh) 一种用于桥式传感器的非理想因素矫正系统
CN114383773B (zh) 用于桥式传感器的非线性矫正系统
CN114812846B (zh) 一种兼容正负温度系数传感器的温度采样电路
CN206740279U (zh) 一种压力测量电路
JP3435501B2 (ja) 温度補償回路
JP3075072B2 (ja) 温度変換器
CN114112093B (zh) 一种采样信号线性化的热电阻测温电路
CN206740271U (zh) 一种温度测量电路
CN116499631A (zh) 一种恒流供电的压力传感器温度的补偿电路和补偿方法
CN114325535A (zh) 一种直流电流传感器温度采样方法
CN111238673B (zh) 一种薄膜温度传感器的测量电路
CN107835019B (zh) 一种高精度数模转换器的工厂校准系统及校准方法
EP1132715B1 (en) Signal processing circuit
CN117824771B (zh) 一种用于热式流量计的自动温度补偿电路及补偿方法
CN219244708U (zh) 一种流量传感器信号处理电路装置
CN115452182A (zh) 一种桥式传感器信号调理电路及方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination