[发明专利]一种新型压力和湿度传感器读出电路

说明书

本发明公开了一种新型压力和湿度传感器读出电路，包括压敏电阻电桥单元（10）、湿敏电容接口电路单元（30）、信号脉宽调制处理电路（20）和信号调制处理电路（40），所述压敏电阻电桥单元（10）连接信号脉宽调制处理电路（20），信号脉宽调制处理电路（20）和湿敏电容接口电路单元（30）皆与信号调制处理电路（40）相连接；将压力传感器和湿度传感器的敏感信号进行转化并合成统一信号，实现了信号的融合与高效利用，避免噪声干扰和有利于远距离传输。

技术领域

本发明涉及传感器技术等领域，具体的说，是一种新型压力和湿度传感器读出电路。

背景技术

传感器作为人类探知自然界信息的触角，它可将人们需要探知的各种非电量信息转化成可测的电量信息，为人们认识和控制相应的对象提供条件和依据。随着现代测量、控制和自动化技术的不断发展，传感器技术已越来越为人们所重视，与通信技术和计算机技术构成现代信息产业的三大支柱，是信息产业的重要基础，它是测量技术、半导体技术、计算机技术、信息处理技术、微电子学、光学、声学、精密机械、仿生学和材料学等众多学科相互交叉的综合性前沿技术之一，是21世纪人们在高新技术发展方面争夺的一个制高点。

电容型湿敏传感器和电阻型压力传感器是传感器家族中一类重要的传感器。传统的传感器读出电路将传感器信号经过接口电路转化，分别读取不同传感器的信号值。

发明内容

本发明的目的在于设计出一种新型压力和湿度传感器读出电路，将压力传感器和湿度传感器的敏感信号进行转化并合成统一信号，实现了信号的融合与高效利用，避免噪声干扰和有利于远距离传输。

本发明通过下述技术方案实现：一种新型压力和湿度传感器读出电路，包括压敏电阻电桥单元、湿敏电容接口电路单元、信号脉宽调制处理电路和信号调制处理电路，所述压敏电阻电桥单元连接信号脉宽调制处理电路，信号脉宽调制处理电路和湿敏电容接口电路单元皆与信号调制处理电路相连接。

进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：所述信号脉宽调制处理电路包括两个仪表放大器、三角波生成器、比较器，其中一个仪表放大器通过三角波生成器与比较器的一个输入端相连接，另一个仪表放大器与比较器的另一个输入端相连接，比较器的输出端连接信号调制处理电路。

进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：所述三角波生成器与比较器的反相输入端相连接。

进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：与三角波生成器相连接的仪表放大器的输出电压与温度变化成正比，与比较器直接相连接的仪表放大器的输出电压与压力变化成正比。

进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：所述信号调制处理电路包括与信号脉宽调制处理电路输出相连接的电平转换器，且电平转换器还与湿敏电容接口电路单元的输出相连接。

进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：所述信号脉宽调制处理电路输出信号的幅值与湿敏电容接口电路单元的输出同步。

进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：所述湿敏电容接口电路单元包括开关电容电路及连接在开关电容电路上的湿敏电容Cs。

进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：所述开关电容电路采用基本积分电路结构。

进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：所述压敏电阻电桥单元包括恒流源和压敏电阻网络，恒流源与压敏电阻网络和信号脉宽调制处理电路的输入端相连接，压敏电阻网络与信号脉宽调制处理电路的输入端相连接。

进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：压敏电阻网络包括两个正向压敏电阻和两个负向压敏电阻，且正向压敏电阻的一端与负向压敏电阻的一端相连接组成环网，任意三个正向压敏电阻和负向压敏电阻相连接的共接端连接信号脉宽调制处理电路的输入端。