TWI673479B - 感測器補償電路 - Google Patents

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TWI673479B
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趙伯寅
陳宏維
李水竹
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紘康科技股份有限公司
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本發明係揭露一種感測器補償電路,其特徵在於使用開關電路補償偏移量,其中包含兩個操作模式分別產生兩個輸出電壓,這兩個輸出電壓相減可以消除偏移量,相加可以算出偏移量的大小。另外設定一雜訊門檻值用來判斷電路是否受到干擾,當這兩個輸出電壓的相加結果大於該雜訊門檻值,就認為電路受到干擾,此時保留輸出資料不會更新。又設計一提示信號,當這兩個輸出電壓的相加結果大於該雜訊門檻值的時候,用來表示電路受到干擾。更包含一顯示器,用來顯示輸出資料,當這兩個輸出電壓的相加結果大於該雜訊門檻值的時候,讓輸出資料閃爍,表示電路受到干擾。

Description

感測器補償電路
本發明關於一種感測器補償電路,且特別是一種具有補償電路的橋式感測器,可以補償感測器或電路的偏移量。
橋式感測器廣泛應用在各種電子元件之中,例如壓力感測器、拉力感測器以及重力感測器等應用,並且通常利用低雜訊放大器和類比數位轉換器,把電壓或電流轉換成數位輸出。但是感測器電路中存在一些非理想效應,例如元件和走線的漏電流,以及低雜訊放大器和類比數位轉換器的偏移量,都會影響感測器的精確度。
台灣專利第I515413號發明專利中,揭露了一種橋式感測器偵測電路,其中包含放大電路,充放電單元以及處理單元。處理單元控制充放電單元的充電時間和放電時間,並依據電荷平衡的式子計算輸出電壓,提升橋式感測器的精度。但是橋式感測器的偏移量並未特別偵測與補償,並且該偵測電路還需要準確的參考電壓和計時器才能提升精確度。
美國專利第US9,726,705號發明專利中,揭露了一種在橋式感測器的兩個輸入電壓端分別加入開關電路的架構。操作方法是導通其中一個開關時關閉另一個開關,並且做兩次測量,比較兩次測量的輸出電壓即可偵測漏電流的效應。但是這只是偵測漏電流的操作模式,不能同時測量信號。
本發明揭露一種感測器補償電路,包含一感測器、四個開關以及一放大器。其中感測器包含第一輸入端,第二輸入端,第一輸出端以及第二輸出端。第一開關連接於第一電源供應端和第一輸入端之間,第二開關連接於第一電源供應端和第二輸入端之間,第三開關連接於第二電源供應端和第一輸入端之間,第四開關連接於第二電源供應端和第二輸入端之間。第一輸出端與第二輸出端分別連接至放大器輸入正端與放大器輸入負端,並且放大器輸出端之電壓係根據放大器輸入正端以及放大器輸入負端之電壓差再乘上一增益。
上述之感測器補償電路分為兩個操作模式:第一操作模式以及第二操作模式。第一操作模式導通第一開關和第四開關,關閉第二開關和第三開關,讓第一電源供應端連接至第一輸入端,第二電源供應端連接至第二輸入端;第二操作模式導通第二開關和第三開關,關閉第一開關和第四開關,讓第一電源供應端連接至第二輸入端,第二電源供應端連接至第一輸入端。把第一操作模式和第二操作模式產生的放大器輸出端之電壓相減,即可消除放大器的偏移量,而且感測器與放大器之間的走線造成的漏電流也可以補償。另外,可以依據第一操作模式和第二操作模式產生的放大器輸出端之電壓的相加結果,計算偏移量之大小。
上述之感測器補償電路,更包含一類比數位轉換器,把該放大器輸出端之電壓轉換成數位資料,以及一運算電路,針對第一操作模式和第二操作模式產生的數位資料做運算,並且依據第一操作模式和第二操作模式產生的放大器輸出端之電壓相減再除以2,或者依據第一操作模式產生的放大器輸出端之電壓產生一輸出資料。
上述之感測器補償電路,當感測器或補償電路受到異常干擾時,例如晃動或者雜訊干擾,相加結果會大於正常數值,而且輸出資料也會被異常干擾影響。因此另外設定一雜訊門檻值,如果相加結果大於該雜訊門檻值,就認為電路受到異常干擾,就會固定輸出資料不會更新。
上述之感測器補償電路,其中該雜訊門檻值為一固定預設值,或者基於第一操作模式和第二操作模式產生的放大器輸出端之電壓的相加結果所推算出來的數值。
上述之感測器補償電路,更包含一提示信號,當第一操作模式和第二操作模式產生的放大器輸出端之電壓的相加結果大於該雜訊門檻值,利用該提示信號表示電路是受到干擾的狀態。
上述之感測器補償電路,更包含一顯示器,用來顯示輸出資料。當第一操作模式和第二操作模式產生的放大器輸出端之電壓的相加結果大於該雜訊門檻值,讓該顯示器上顯示之輸出資料閃爍或者另外顯示提示信號,表示電路是受到干擾的狀態。
本發明揭露另一種感測器補償電路,包含一感測器、四個開關電路以及一放大器。其中感測器包含第一輸入端,第二輸入端,第一輸出端以及第二輸出端。一第一電源供應端連接至第一輸入端,一第二電源供應端連接至第二輸入端。該第一開關連接於第一輸出端和放大器輸入正端之間,該第二開關連接於第一輸出端和放大器輸入負端之間,該第三開關連接於第二輸出端和放大器輸入正端之間,該第四開關連接於第二輸出端和放大器輸入負端之間。並且放大器輸出端之電壓係根據放大器輸入正端以及放大器輸入負端之電壓差再乘上一增益。
上述之橋式感測器補償電路分為兩個操作模式;第一操作模式導通第一開關和第四開關,關閉第二開關和第三開關,讓第一輸出端連接至放大器輸入正端,第二輸出端連接至放大器輸入負端;第二操作模式導通第二開關和第三開關,關閉第一開關和第四開關,讓第一輸出端連接至放大器輸入負端,第二輸出端連接至放大器輸入正端。把第一操作模式和第二操作模式產生的放大器輸出端之電壓相減,即可消除放大器的偏移量。另外,可以依據第一操作模式和第二操作模式產生的放大器輸出端之電壓的相加結果,計算偏移量之大小。
上述之感測器補償電路,更包含一類比數位轉換器,把該放大器輸出端之電壓轉換成數位資料,以及一運算電路,針對第一操作模式和第二操作模式產生的數位資料做運算,並且依據第一操作模式和第二操作模式產生的放大器輸出端之電壓相減再除以2,或者依據第一操作模式產生的放大器輸出端之電壓產生一輸出資料。
上述之感測器補償電路,當感測器或補償電路受到異常干擾時,例如晃動或者雜訊干擾,相加結果會大於正常數值,而且輸出資料也會被異常干擾影響。因此另外設定一雜訊門檻值,如果相加結果大於該雜訊門檻值,就認為電路受到異常干擾,就會固定輸出資料不會更新。
上述之感測器補償電路,其中該雜訊門檻值為一固定預設值,或者基於第一操作模式和第二操作模式產生的放大器輸出端之電壓的相加結果所推算出來的數值。
上述之感測器補償電路,更包含一提示信號,當第一操作模式和第二操作模式產生的放大器輸出端之電壓的相加結果大於該雜訊門檻值,利用該提示信號表示電路是受到干擾的狀態。
上述之感測器補償電路,更包含一顯示器,用來顯示輸出資料。當第一操作模式和第二操作模式產生的放大器輸出端之電壓的相加結果大於該雜訊門檻值,讓該顯示器上顯示之輸出資料閃爍或者另外顯示提示信號,表示電路是受到干擾的狀態。
上述之多種感測器補償電路,其中放大器輸出端之電壓等於放大器輸入正端和放大器輸入負端之電壓差再乘上一增益(K),數學式為「VOUT+=K*(VIN+-VIN-)」;放大器也可以更包含一放大器輸出負端,放大器輸出端和放大器輸出負端之電壓差等於放大器輸入正端和放大器輸入負端之電壓差再乘上一增益(K),數學式為「VOUT+-VOUT-=K*(VIN+-VIN-)」。
上述之多種感測器補償電路,其中該感測器為一橋式感測器,其中包含四個電阻,該第一電阻連接於第一輸入端與第一輸出端之間,第二電阻連接於第二輸入端與第一輸出端之間,第三電阻連接於第一輸入端與第二輸出端之間,第四電阻連接於第二輸入端與第二輸出端之間。
本段文字提取和編譯本發明的部分特色;其他特色將被描述於後續段落裏。它的目的是涵蓋包含於其後專利範圍的精神與範圍中,不同的潤飾與相似的安排方式。
本發明將參照下述實施例而更明確地描述。請注意本發明的實施例的以下描述,僅止於描述用途;這不意味為本發明已詳盡的描述或限制於該揭露之形式。
本發明之第一實施例請參閱第1圖,其顯示一種感測器補償電路。該感測器補償電路包含一感測器10、四個開關以及一放大器40,其中該第一開關301連接於第一電源供應端21和第一輸入端105之間,該第二開關302連接於第一電源供應端21和第二輸入端106之間,該第三開關303連接於第二電源供應端22和第一輸入端105之間,該第四開關304連接於第二電源供應端22和第二輸入端106之間。該第一輸出端107與該第二輸出端108分別連接至放大器輸入正端401與放大器輸入負端402,並且放大器輸出端403之電壓係根據放大器輸入正端401以及放大器輸入負端402之電壓差再乘上一增益。
上述之感測器補償電路,其中該感測器10為一橋式感測器,包含四個電阻,該第一電阻101連接於第一輸入端105與第一輸出端107之間,第二電阻102連接於第二輸入端106與第一輸出端107之間,第三電阻103連接於第一輸入端105與第二輸出端108之間,第四電阻104連接於第二輸入端106與第二輸出端108之間。
上述之感測器補償電路分為兩個操作模式;第一操作模式以及第二操作模式。第一操作模式之等效電路圖如第2A圖,其中導通第一開關301和第四開關304,關閉第二開關302和第三開關303,讓第一電源供應端21連接至第一輸入端105,第二電源供應端22連接至第二輸入端106;第二操作模式之等效電路圖如第2B圖,其中導通第二開關302和第三開關303,關閉第一開關301和第四開關304,讓第一電源供應端21連接至第二輸入端106,第二電源供應端22連接至第一輸入端105。
假設第一電源供應端21和第二電源供應端22的電壓差為Vin,感測器10中的第一電阻101,第二電阻102及第三電阻103的電阻值都是R1,第四電阻104的電阻值是R2,放大器偏移量404的電壓值是Vos,放大器的增益為K,則第一操作模式中的放大器輸出端403的電壓值如下: Vout1 = K*(V+ - V-) = K*(Vos + (Vin/2) - (Vin*R2/(R1+R2)) ) 至於第二操作模式中的放大器輸出端403的電壓值如下: Vout2 = K*(V+ - V-) = K*( Vos + (Vin/2) - (Vin*R1/(R1+R2)) ) 第一操作時序以及第二操作時序的放大器輸出端403之電壓值的相減結果(Vout1-Vout2)為 Vout1 - Vout2 = K* ( Vin*(R1-R2)/(R1+R2) ) = 2*K* ( (Vin/2) - (Vin*R2/(R1+R2)) ) 相減結果消除了放大器偏移量404的電壓值Vos,而且感測器10與放大器40之間的走線造成的漏電流也可以補償。
上述第一操作時序以及第二操作時序的放大器輸出端403之電壓值的相加結果(Vout1+Vout2)為: Vout1 + Vout2 = K*(2*Vos + Vin - Vin) = 2*K* Vos 相加結果抵消輸入電壓Vin,只取決於放大器偏移量403的電壓值(Vos)及放大器增益(K)。
第3圖再根據本發明之第一實施例,補充一類比數位轉換器50,一運算電路60以及一顯示器70。該類比數位轉換器50把放大器輸出端403的電壓轉換成一數位資料501,再連接至一運算電路60,針對第一操作模式和第二操作模式產生的數位資料501進行運算。其中把第一操作模式和第二操作模式產生的數位資料501相減後再除以2的運算結果即為輸出資料602,也可以依據第一操作模式產生的數位資料501產生輸出資料602。
上述之感測器補償電路,如果在第一操作模式發生異常干擾,讓感測器輸出端之電壓存在一雜訊電壓Vn,這樣放大器輸出端403之電壓值為 Vout1 = K*(V+ - V-) = K*( Vn + Vos + (Vin/2) - (Vin*R2/(R1+R2)) ) 若在第二操作模式並無異常干擾,則放大器輸出端403之電壓值為 Vout2 = K*(V+ - V-) = K*( Vos + (Vin/2) - (Vin*R1/(R1+R2)) ) 這樣第一操作時序以及第二操作時序的放大器輸出端403之電壓值的相加結果(Vout1+Vout2)為 Vout1 + Vout2 = K*( Vn + 2*Vos + Vin - Vin) = 2*K* Vos + (K*Vn) 相加結果(Vout1+Vout2)比正常結果「2*K* Vos」還要多一項「K* Vn」。而第一操作時序以及第二操作時序的放大器輸出端403之電壓值的相減結果(Vout1-Vout2)並不能抵銷雜訊電壓Vn,因此輸出資料602也會受到影響。 因此設計一雜訊門檻值 601 (Vth),當相加結果(Vout1 + Vout2)大於該雜訊門檻值 601 (Vth)的時候,就認為電路受到異常干擾,不會更新輸出資料602,並且維持在尚未認為受到干擾時的數值。
上述之感測器補償電路,其中該雜訊門檻值601 (Vth)為一固定預設值,或者基於相加結果(Vout1 + Vout2)所推算出來的數值。例如正常的相加結果是「2*K* Vos」,可以根據一段時間內的相加結果(Vout1 + Vout2)算出一平均值,再根據此平均值決定該雜訊門檻值601 (Vth);或著根據一段時間內的相加結果(Vout1 + Vout2)找出一最大值,再根據此最大值決定該雜訊門檻值601 (Vth)。
上述之感測器補償電路,更包含一提示信號603,當第一操作模式和第二操作模式產生的放大器輸出端403之電壓的相加結果(Vout1 + Vout2)大於該雜訊門檻值601(Vth),利用該提示信號603表示電路是受到干擾的狀態。
上述之感測器補償電路,更包含一顯示器70,用來顯示輸出資料602的數值。當第一操作模式和第二操作模式產生的放大器輸出端403之電壓的相加結果大於該雜訊門檻值601的時候,認為電路受到干擾,讓顯示器70上顯示的輸出資料602閃爍,或者另外顯示提示信號603,表示電路是受到干擾的狀態。
本發明之第二實施例請參閱第4圖,其顯示一種感測器補償電路。該感測器補償電路包含一感測器10、四個開關以及一放大器40,其中第一電源供應端21連接至第一輸入端105,第二電源供應端22連接至第二輸入端106,該第一開關301連接於第一輸出端107和放大器輸入正端401之間,該第二開關302連接於第一輸出端107和放大器輸入負端402之間,該第三開關303連接於第二輸出端108和放大器輸入正端401之間,該第四開關304連接於第二輸出端108和放大器輸入負端402之間。並且放大器輸出端403之電壓係根據放大器輸入正端401以及放大器輸入負端402之電壓差再乘上一增益。
上述之感測器補償電路,其中該感測器10為一橋式感測器,包含四個電阻,第一電阻101連接於第一輸入端105與第一輸出端107之間,第二電阻102連接於第二輸入端106與第一輸出端107之間,第三電阻103連接於第一輸入端105與第二輸出端108之間,第四電阻104連接於第二輸入端106與第二輸出端108之間。
上述之感測器補償電路分為兩個操作模式:第一操作模式以及第二操作模式。第一操作模式之等效電路圖如第5A圖,其中導通第一開關301和第四開關304,關閉第二開關302和第三開關303,讓第一輸出端107連接至放大器輸入正端401,第二輸出端108連接至放大器輸入負端402;第二操作模式之等效電路圖如第5B圖,其中導通第二開關302和第三開關303,關閉第一開關301和第四開關304,讓讓第一輸出端107連接至放大器輸入負端402,第二輸出端108連接至放大器輸入正端401。
假設第一電源供應端21和第二電源供應端22的電壓差為Vin,感測器10中的第一電阻101,第二電阻102及第三電阻103的電阻值是R1,第四電阻104的電阻值是R2,放大器偏移量404的電壓值是Vos,放大器的增益為K,放大器輸出端403的電壓值Vout1如下: Vout1 = K*(V+ - V-) = K*(Vos + (Vin/2) - (Vin*R2/(R1+R2)) ) 至於第二操作模式中的放大器輸出端403的電壓值如下: Vout2 = K*(V+ - V-) = K*(Vos - (Vin/2) + (Vin*R2/(R1+R2)) ) 第一操作時序以及第二操作時序的放大器輸出端403之電壓值的相減結果(Vout1-Vout2)為 Vout1 - Vout2 = K* ( Vin*(R1-R2)/(R1+R2) ) = 2*K* ( (Vin/2) - (Vin*R2/(R1+R2)) ) 相減結果(Vout1-Vout2)消除了放大器偏移量404的電壓值Vos。
上述第一操作時序以及第二操作時序的放大器輸出端403之電壓值的相加結果(Vout1+Vout2)為: Vout1 + Vout2 = K*(2*Vos) = 2*K*Vos 相加結果(Vout1+Vout2)抵消輸入電壓Vin,只取決於放大器偏移量403的電壓值(Vos)及放大器增益(K)。
第6圖再根據本發明之第二實施例,補充一類比數位轉換器50,一運算電路60以及一顯示器70。該類比數位轉換器50把放大器輸出端403的電壓轉換成一數位資料501,再連接至該運算電路60,針對第一操作模式和第二操作模式產生的數位資料501進行運算,其中把第一操作模式和第二操作模式產生的數位資料501相減後再除以2的運算結果即為輸出資料602,也可以依據第一操作模式產生的數位資料501產生輸出資料602。
上述之感測器補償電路,假設在第一操作模式發生異常干擾,讓感測器輸出端之電壓存在一雜訊電壓Vn,這樣放大器輸出端403之電壓值為 Vout1 = K*(V+ - V-) = K*( Vn + Vos + (Vin/2) - (Vin*R2/(R1+R2)) ) 至於第二操作模式中的放大器輸出端403的電壓值如下: Vout2 = K*(V+ - V-) = K*(Vos - (Vin/2) + (Vin*R2/(R1+R2)) ) 這樣第一操作時序以及第二操作時序的放大器輸出端403之電壓值(Vout1及Vout2)的相加結果為 Vout1 + Vout2 = K*( Vn + 2*Vos) = 2*K* Vos + (K*Vn) 相加結果(Vout1+Vout2)比正常結果「2*K* Vos」還要多一項「K* Vn」。而第一操作時序以及第二操作時序的放大器輸出端403之電壓值的相減結果(Vout1-Vout2)並不能抵銷雜訊電壓Vn,因此輸出資料602也會受到影響。 因此設計一雜訊門檻值 601 (Vth),當相加結果(Vout1 + Vout2)大於該雜訊門檻值 601 (Vth)的時候,就認為電路受到異常干擾,不會更新輸出資料602,並且維持之前尚未認為受到干擾時的數值。
上述之感測器補償電路,其中該雜訊門檻值601 (Vth)為一固定預設值,或者基於相加結果(Vout1 + Vout2)所推算出來的數值。例如正常的相加結果是「2*K* Vos」,可以根據一段時間內的相加結果(Vout1 + Vout2)算出一平均值,再根據此平均值決定該雜訊門檻值601 (Vth);或著根據一段時間內的相加結果(Vout1 + Vout2)找出一最大值,再根據此最大值決定該雜訊門檻值601 (Vth) 。
上述之感測器補償電路,更包含一提示信號603,當第一操作模式和第二操作模式產生的放大器輸出端403之電壓的相加結果(Vout1 + Vout2)大於該雜訊門檻值601(Vth),利用該提示信號603表示電路是受到干擾的狀態。
上述之感測器補償電路,更包含一顯示器70,用來顯示輸出資料602。當第一操作模式和第二操作模式產生的放大器輸出端403之電壓的相加結果(Vout1 + Vout2)大於該雜訊門檻值601的時候,認為電路受到干擾,讓顯示器70上顯示的輸出資料閃爍,或者另外顯示提示信號603,表示電路是受到干擾的狀態
根據本發明,放大器輸出端403之電壓等於放大器輸入正端401和放大器輸入負端402之電壓差再乘上一增益(K),數學式為「VOUT+=K*(VIN+-VIN-)」。此外,請參見第7圖,放大器40亦可進一步包含一放大器輸出負端405,放大器輸出端403和放大器輸出負端405之電壓差等於放大器輸入正端401和放大器輸入負端402之電壓差再乘上一增益(K),數學式為「VOUT+-VOUT-=K*(VIN+-VIN-)」。
雖然本發明已以實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作些許之更動與潤飾,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
10‧‧‧感測器
101‧‧‧第一電阻
102‧‧‧第二電阻
103‧‧‧第三電阻
104‧‧‧第四電阻
105‧‧‧第一輸入端
106‧‧‧第二輸入端
107‧‧‧第一輸出端
108‧‧‧第二輸出端
21‧‧‧第一電源供應端
22‧‧‧第二電源供應端
301‧‧‧第一開關
302‧‧‧第二開關
303‧‧‧第三開關
304‧‧‧第四開關
40‧‧‧放大器
401‧‧‧放大器輸入正端
402‧‧‧放大器輸入負端
403‧‧‧放大器輸出端
404‧‧‧放大器偏移量
405‧‧‧放大器輸出負端
50‧‧‧類比數位轉換器
501‧‧‧數位資料
60‧‧‧運算電路
601‧‧‧雜訊門檻值
602‧‧‧輸出資料
603‧‧‧提示信號
70‧‧‧顯示器
第1圖依據本發明第一實施例,繪示一感測器補償電路之架構。 第2A圖及第2B圖繪示第1圖之橋式感測器補償電路的操作方法。 第3圖基於第1圖繪示包含類比數位轉換器,運算電路及顯示器之架構。 第4圖依據本發明第二實施例,繪示另一感測器補償電路之架構。 第5A圖及第5B圖繪示第4圖之感測器補償電路的操作方法。 第6圖基於第4圖繪示包含類比數位轉換器,運算電路及顯示器之架構。 第7圖依據本發明,繪示放大器之另一樣態。

Claims (15)

  1. 一種感測器補償電路,包含: 一感測器,包含第一輸入端,第二輸入端,第一輸出端以及第二輸出端; 一第一開關,連接於第一電源供應端和第一輸入端之間; 一第二開關,連接於第一電源供應端和第二輸入端之間; 一第三開關,連接於第二電源供應端和第一輸入端之間; 一第四開關,連接於第二電源供應端和第二輸入端之間;以及 一放大器,該放大器輸入正端及該放大器輸入負端分別連接至第一輸出端及第二輸出端,並且放大器輸出端之電壓係根據放大器輸入正端以及放大器輸入負端之電壓差再乘上一增益。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之感測器補償電路,其中該些開關之控制方法包含: 一第一操作模式,導通該第一開關以及該第四開關,關閉該第二開關以及該第三開關,讓第一電源供應端連接至第一輸入端,並且讓第二電源供應端連接至第二輸入端; 一第二操作模式,導通該第二開關以及該第三開關,關閉該第一開關以及該第四開關,讓第一電源供應端連接至第二輸入端,並且讓第二電源供應端連接至第一輸入端;把第一操作模式和第二操作模式產生的放大器輸出端之電壓相減,即可補償偏移量。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之橋式感測器補償電路,其中該些開關之控制方法包含: 一第一操作模式,導通該第一開關以及該第四開關,關閉該第二開關以及該第三開關,讓第一電源供應端連接至第一輸入端,並且讓第二電源供應端連接至第二輸入端; 一第二操作模式,導通該第二開關以及該第三開關,關閉該第一開關以及該第四開關,讓第一電源供應端連接至第二輸入端,並且讓第二電源供應端連接至第一輸入端;並且依據第一操作模式和第二操作模式產生的放大器輸出端之電壓的相加結果,計算偏移量之大小。
  4. 如申請專利範圍第1項、第2項或第3項所述之感測器補償電路,包含一類比數位轉換器,把該放大器輸出端之電壓轉換成一數位資料;以及一運算電路,依據數位資料進行運算,並且依據第一操作模式和第二操作模式產生的放大器輸出端之電壓相減再除以2,或者依據第一操作模式產生的放大器輸出端之電壓產生一輸出資料。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之感測器補償電路,其中包含: 一類比數位轉換器,把該放大器輸出端之電壓轉換成一數位資料; 一運算電路,依據數位資料進行運算,並且依據第一操作模式和第二操作模式產生的放大器輸出端之電壓相減再除以2,或者依據第一操作模式產生的放大器輸出端之電壓產生一輸出資料;以及 一雜訊門檻值,當第一操作模式和第二操作模式產生的放大器輸出端之電壓的相加結果大於該雜訊門檻值,就會固定住輸出資料。
  6. 一種感測器補償電路,包含: 一感測器,其中該第一輸入端連接至一第一電源供應端,該第二輸入端連接至一第二電源供應端,並且包含一第一輸出端以及一第二輸出端; 一放大器,包含一放大器輸入正端、一放大器輸入負端、一放大器輸出端,其中該放大器輸出端之電壓係根據該放大器輸入正端以及該放大器輸入負端之電壓差再乘上一增益; 一第一開關,連接於該第一輸出端和該放大器輸入正端之間; 一第二開關,連接於該第一輸出端和該放大器輸入負端之間; 一第三開關,連接於該第二輸出端和該放大器輸入正端之間;以及 一第四開關,連接於該第二輸出端和該放大器輸入負端之間。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之感測器補償電路,其中該些開關之控制方法包含: 一第一操作模式,導通該第一開關以及該第四開關,關閉該第二開關以及該第三開關,讓該第一輸出端連接至該放大器輸入正端,並且讓該第二輸出端連接至該放大器輸入負端; 一第二操作模式,導通該第二開關以及該第三開關,關閉該第一開關以及該第四開關,讓第一輸出端連接至放大器輸入負端,並且讓第二輸出端連接至放大器輸入正端;把第一操作模式和第二操作模式產生的放大器輸出端之電壓相減,即可補償偏移量。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之感測器補償電路,其中該些開關之控制方法包含: 一第一操作模式,導通該第一開關以及該第四開關,關閉該第二開關以及該第三開關,讓第一輸出端連接至放大器輸入正端,並且讓第二輸出端連接至放大器輸入負端; 一第二操作模式,導通該第二開關以及該第三開關,關閉該第一開關以及該第四開關,讓第一輸出端連接至放大器輸入負端,並且讓第二輸出端連接至放大器輸入正端;並且依據第一操作模式和第二操作模式產生的放大器輸出端之電壓的相加結果,計算偏移量之大小。
  9. 如申請專利範圍第6項、第7項或第8項所述之感測器補償電路,包含一類比數位轉換器,把該放大器輸出端之電壓轉換成一數位資料;以及一運算電路,依據數位資料進行運算,並且依據第一操作模式和第二操作模式產生的放大器輸出端之電壓相減再除以2,或者依據第一操作模式產生的放大器輸出端之電壓產生一輸出資料。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之感測器補償電路,其中包含: 一類比數位轉換器,把該放大器輸出端之電壓轉換成一數位資料; 一運算電路,依據數位資料進行運算,並且依據第一操作模式和第二操作模式產生的放大器輸出端之電壓相減再除以2,或者依據第一操作模式產生的放大器輸出端之電壓產生一輸出資料;以及 一雜訊門檻值,當第一操作模式和第二操作模式產生的放大器輸出端之電壓的相加結果大於該雜訊門檻值,就會固定住輸出資料。
  11. 如申請專利範圍第5項或第10項所述之感測器補償電路,其中該雜訊門檻值為一固定預設值,或者基於第一操作模式和第二操作模式產生的放大器輸出端之電壓的相加結果所推算出來的數值。
  12. 如申請專利範圍第5項或第10項所述之感測器補償電路,其中包含一提示信號,當第一操作模式和第二操作模式產生的放大器輸出端之電壓的相加結果大於該雜訊門檻值,利用該提示信號表示電路是受到干擾的狀態。
  13. 如申請專利範圍第5項或第10項所述之感測器補償電路,其中包含一顯示器,用來顯示輸出資料,當第一操作模式和第二操作模式產生的放大器輸出端之電壓的相加結果大於該雜訊門檻值,讓輸出資料閃爍或者另外顯示一提示信號,表示電路是受到干擾的狀態。
  14. 如申請專利範圍第1項、第2項、第3項、第5項、第6項、第7項、第8項或第10項所述之感測器補償電路,其中該放大器更包含一放大器輸出負端,該放大器輸出端和該放大器輸出負端之電壓差等於該放大器輸入正端和該放大器輸入負端之電壓差再乘上一增益。
  15. 如申請專利範圍第1項、第2項、第3項、第5項、第6項、第7項、第8項或第10項所述之感測器補償電路,其中該感測器為一橋式感測器,其中包含四個電阻,該第一電阻連接於第一輸入端與第一輸出端之間,第二電阻連接於第二輸入端與第一輸出端之間,第三電阻連接於第一輸入端與第二輸出端之間,第四電阻連接於第二輸入端與第二輸出端之間。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201443653A (zh) * 2013-02-26 2014-11-16 Hongfujin Prec Ind Wuhan 介面檢測電路
CN108398142A (zh) * 2017-02-06 2018-08-14 迈来芯电子科技有限公司 用于电阻传感器结构的偏置和读出的方法和电路
EP3396397A1 (en) * 2017-04-28 2018-10-31 Melexis Technologies SA Bridge sensor biasing and readout

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201443653A (zh) * 2013-02-26 2014-11-16 Hongfujin Prec Ind Wuhan 介面檢測電路
CN108398142A (zh) * 2017-02-06 2018-08-14 迈来芯电子科技有限公司 用于电阻传感器结构的偏置和读出的方法和电路
EP3396397A1 (en) * 2017-04-28 2018-10-31 Melexis Technologies SA Bridge sensor biasing and readout

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