[实用新型]一种用于面参数探测的传感器装置

权利要求书

1.一种用于面参数探测的传感器装置，其特征在于，包括控制模块、数据采集器、电流源驱动模块、电压测量模块、恒流源和传感器阵列，控制模块分别与电流源驱动模块、电压采集电路连接，电流源驱动模块、电压采集电路与传感器阵列连接，恒流源与电流源驱动模块连接，数据采集器与电压测量模块连接；

电流源驱动模块包括输出电位管脚并联连接的第一片多路复用器与第二片多路复用器，第一片多路复用器的COM端口与恒流源连接，第二片多路复用器的COM端口接地；电压测量模块包括输出电位管脚并联连接的第三片多路复用器与第四片多路复用器，第三片多路复用器的COM端口、第四片多路复用器的COM端口分别与数据采集器连接；第一片多路复用器与第二片多路复用器的输出电位管脚并联后，复用第三片多路复用器与第四片多路复用器的输出电位管脚并联后的连接线，并连接至传感器阵列的多个电极，从而使电流源驱动模块与电压测量模块组成多通道模拟开关；传感器阵列的电极数量与多通道模拟开关的通道数量一致；

控制模块通过IO口连接控制电流源驱动模块和电压测量模块的多路复用器的地址输入端，并控制地址输入端的高低电位进行通道选择；在对面电阻进行检测时，控制模块对多通道模拟开关与传感器阵列多个电极之间的连接进行选通切换；通过恒流源和数据采集器来分别实现激励电流的输送与电压信号的采集，并根据接收到的电压数据获得电阻抗成像，然后将面电阻转化为相应的面参数。

2.根据权利要求1所述的用于面参数探测的传感器装置，其特征在于，所述控制模块采用相邻驱动模式或相对驱动模式对多通道模拟开关进行控制，以实现多通道模拟开关与传感器阵列多个电极之间连接的选通切换。

3.根据权利要求2所述的用于面参数探测的传感器装置，其特征在于，所述相邻驱动模式中，控制模块首先选通电流源驱动模块的第一片、第二片多路复用器的相邻通道作为电流激励通道，对应于传感器阵列的相邻电极作为激励信号驱动电极，然后依次选通电压测量模块的第三片、第四片多路复用器其余的相邻通道，对应于传感器阵列的相邻电极并采集其电压值，直到选通完电流源驱动模块选择后所剩余的相邻通道，形成一个电压扫描周期；接着，选通电流驱动模块的下一组第一片、第二片多路复用器的相邻通道作为下一个电流激励通道，重复上述电压扫描周期，直到电流源驱动模块扫描完全部电流激励通道，形成一个电流扫描周期。

4.根据权利要求2所述的用于面参数探测的传感器装置，其特征在于，所述相对驱动模式中，控制模块选通电流源驱动模块的第一片、第二片多路复用器的相对通道作为电流激励通道，对应于传感器阵列的相对电极并采集其电压值，然后依次选通电压测量模块的第三片、第四片多路复用器其余的相邻通道，直到选通完电流源驱动模块选择后所剩余的相邻通道，形成一个电压扫描周期；接着，选通电流驱动模块的下一组第一片、第二片多路复用器的相对通道作为下一个电流激励通道，重复上述电压扫描周期，直到电流源驱动模块扫描完全部电流激励通道，形成一个电流扫描周期。

5.根据权利要求1所述的用于面参数探测的传感器装置，其特征在于，所述传感器阵列的形状为圆形、方形或者长方形。

6.根据权利要求1所述的用于面参数探测的传感器装置，其特征在于，所述传感器阵列的电极数量为8个、16个或32个。

7.根据权利要求1所述的用于面参数探测的传感器装置，其特征在于，所述控制模块为单片机；所述多路复用器选择MAX306芯片。

8.根据权利要求1所述的用于面参数探测的传感器装置，其特征在于，所述用于面参数探测的传感器装置还包括电极排插，电流源驱动模块、电压测量模块通过电极排插与传感器阵列连接。

9.根据权利要求1所述的用于面参数探测的传感器装置，其特征在于，所述传感器阵列的制作材料为导电压敏橡胶或导电应变敏感布料。