一種陣列式壓電傳感器信號處理電路制造技術

本發明專利技術公開了一種陣列式壓電傳感器信號處理電路，包括：主板；主板上設有微控制器，以及與微控制器連接的第一模擬開關；第一模擬開關連接有第一電荷放大電路；第一電荷放大電路由多個電荷放大器組成；第一電荷放大電路與壓電傳感器陣列相連接，用于采集壓電傳感器信號；微控制器向第一模擬開關發送地址信號；第一模擬開關根據地址信號選擇所要讀取的壓電傳感器信號通道，采集第一模擬信號；微控制器接收第一模擬信號并對第一模擬信號進行處理。可更為精準的對壓電傳感器陣列進行信號采集。可更為精準的對壓電傳感器陣列進行信號采集。可更為精準的對壓電傳感器陣列進行信號采集。

【技術實現步驟摘要】
一種陣列式壓電傳感器信號處理電路


[0001]本專利技術涉及信號處理電路
，特別涉及一種陣列式壓電傳感器信號處理電路。

技術介紹

[0002]目前傳感器已被應用到生活中的方方面面，例如智能手環中用于測量心率的光電傳感器、智能鞋墊中的壓力傳感器等。其中基于壓電效應的傳感器作為一種自供能傳感器，有著輕薄、能耗低、靈敏度高、信噪比高、結構簡單、工作可靠等優點，應用前景廣泛。傳感器陣列化能夠使單點的數據擴展為一整個面的更高維度的數據，基于數據可視化的技術，能夠獲得更多有效的信息，是傳感器發展的一個趨勢。
[0003]然而，由于壓電傳感器往往具有很大的阻抗，因此需要大阻抗的電荷放大器來匹配。電荷放大器通常為在放大器負輸入段和輸出端之間連接一個電容形成積分電路，在電容兩端并聯一個較大阻值的電阻以防放大器飽和。然而，電路中的直流成分還是會影響放大器的輸出。
[0004]此外，由于每個壓電傳感器都需要一個單獨的電荷放大器用于放大信號，而高阻抗運放又常常是單通道設計。目前，壓電傳感器陣列的放大電路往往是根據固定規模的陣列單獨設計一整塊電路板，存在電路面積大、占用空間大的問題。對于不同大小、規模的傳感器陣列，需要重新單獨設計整個電路排布，大大增加了設計和制造成本。
[0005]因此，在現有壓電傳感器信號處理電路的基礎上，如何提供一種壓電信號處理電路，以靈活應對不同規模的壓電傳感器陣列，成為本領域技術人員亟需解決的問題。

技術實現思路

[0006]鑒于上述問題，本專利技術提出了一種至少解決上述部分技術問題的陣列式壓電傳感器信號處理電路，可更精準的對壓電傳感器陣列進行信號采集。
[0007]本專利技術實施例提供一種陣列式壓電傳感器信號處理電路，包括：主板；
[0008]所述主板上設有微控制器，以及與所述微控制器連接的第一模擬開關；
[0009]所述第一模擬開關連接有第一電荷放大電路；所述第一電荷放大電路由多個電荷放大器組成；所述第一電荷放大電路與壓電傳感器陣列相連接，用于采集壓電傳感器信號；
[0010]所述微控制器向所述第一模擬開關發送地址信號；所述第一模擬開關根據所述地址信號選擇所要讀取的壓電傳感器信號通道，采集第一模擬信號；所述微控制器接收所述第一模擬信號并對所述第一模擬信號進行處理。
[0011]進一步地，還包括：擴展板；
[0012]所述擴展板設有第二電荷放大電路，以及與所述第二電荷放大電路連接的第二模擬開關；所述第二電荷放大電路由多個電荷放大器組成；
[0013]所述第二模擬開關與所述微控制器相連接；所述第二電荷放大電路與壓電傳感器陣列相連接，采集壓電傳感器信號；
[0014]所述微控制器向所述第二模擬開關發送地址信號；所述第二模擬開關根據所述地址信號選擇所要讀取的壓電傳感器信號通道，采集第二模擬信號，并將所述第二模擬信號發送至所述微控制器。
[0015]進一步地，所述擴展板上還設有擴展板使能口；所述擴展板使能口連接所述擴展板的電源網絡；
[0016]所述主板上還設有接口電路；所述接口電路內部設有第三模擬開關；
[0017]所述第三模擬開關分別與所述擴展板使能口和所述微控制器相連接；
[0018]所述微控制器向所述第三模擬開關發送地址信號；所述第三模擬開關根據所述地址信號選擇所要讀取的壓電傳感器信號通道，采集第三模擬信號，并將所述第三模擬信號發送至所述微控制器；
[0019]所述微控制器根據所述第三模擬信號，獲取連接到所述主板上的擴展板數量和位置。
[0020]進一步地，所述主板上設有電源電路，用于為所述主板和所述擴展板供電。
[0021]進一步地，所述微控制器與所述接口電路連接的輸入端口設有下拉電阻；
[0022]當所述主板連接所述擴展板時，通過所述擴展板使能口，所述電源電路與所述擴展板的電源網絡相連接；通過所述下拉電阻，所述接口電路連接的輸入端口的電平由低電平變為高電平；
[0023]所述微控制器根據獲取的所述第三模擬信號的電平，獲取連接到所述主板上的擴展板數量和位置。
[0024]進一步地，所述微控制器內部設有模擬數字轉換器，用于將獲取的模擬信號轉化為數字信號。
[0025]進一步地，所述主板上還設有發送電路，用于將所述數字信號無線發送至終端。
[0026]進一步地，所述微控制器內部還設有串口；所述微控制器通過所述串口將所述數字信號傳輸至所述發送電路。
[0027]進一步地，所述模擬數字轉換器為片上ADC或外部ADC芯片。
[0028]本專利技術實施例提供的上述技術方案的有益效果至少包括：
[0029]本專利技術實施例提供的一種陣列式壓電傳感器信號處理電路，包括：主板；主板上設有微控制器，以及與微控制器連接的第一模擬開關；第一模擬開關連接有第一電荷放大電路；第一電荷放大電路由多個電荷放大器組成；第一電荷放大電路與壓電傳感器陣列相連接，用于采集壓電傳感器信號；微控制器向第一模擬開關發送地址信號；第一模擬開關根據地址信號選擇所要讀取的壓電傳感器信號通道，采集第一模擬信號；微控制器接收第一模擬信號并對第一模擬信號進行處理。可更為精準的對壓電傳感器陣列進行信號采集。
[0030]本專利技術的其它特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本專利技術而了解。本專利技術的目的和其他優點可通過在所寫的說明書、權利要求書、以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。
[0031]下面通過附圖和實施例，對本專利技術的技術方案做進一步的詳細描述。
附圖說明
[0032]附圖用來提供對本專利技術的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本專利技術的實
施例一起用于解釋本專利技術，并不構成對本專利技術的限制。在附圖中：
[0033]圖1為本專利技術實施例提供的陣列式壓電傳感器信號處理電路系統框架圖一；
[0034]圖2為本專利技術實施例提供的微控制器工作流程圖；
[0035]圖3為本專利技術實施例提供的電荷放大器原理圖；
[0036]圖4為本專利技術實施例提供的陣列式壓電傳感器信號處理電路系統框架圖二。
具體實施方式
[0037]下面將參照附圖更詳細地描述本公開的示例性實施例。雖然附圖中顯示了本公開的示例性實施例，然而應當理解，可以以各種形式實現本公開而不應被這里闡述的實施例所限制。相反，提供這些實施例是為了能夠更透徹地理解本公開，并且能夠將本公開的范圍完整的傳達給本領域的技術人員。
[0038]本專利技術實施例提供一種陣列式壓電傳感器信號處理電路，參照圖1所示，包括：主板；
[0039]主板上設有微控制器，以及與微控制器連接的第一模擬開關；
[0040]第一模擬開關連接有第一電荷放大電路；第一電荷放大電路由多個電荷放大器組成；第一電荷放大電路與壓電傳感器陣列相連接，用于采集壓電傳感器信號；
[0041]微控制器向第一模擬開關發送地址信號；第一模擬開關根據地址信號選擇所要讀本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種陣列式壓電傳感器信號處理電路，其特征在于，包括：主板；所述主板上設有微控制器，以及與所述微控制器連接的第一模擬開關；所述第一模擬開關連接有第一電荷放大電路；所述第一電荷放大電路由多個電荷放大器組成；所述第一電荷放大電路與壓電傳感器陣列相連接，用于采集壓電傳感器信號；所述微控制器向所述第一模擬開關發送地址信號；所述第一模擬開關根據所述地址信號選擇所要讀取的壓電傳感器信號通道，采集第一模擬信號；所述微控制器接收所述第一模擬信號并對所述第一模擬信號進行處理。2.如權利要求1所述的一種陣列式壓電傳感器信號處理電路，其特征在于，還包括：擴展板；所述擴展板設有第二電荷放大電路，以及與所述第二電荷放大電路連接的第二模擬開關；所述第二電荷放大電路由多個電荷放大器組成；所述第二模擬開關與所述微控制器相連接；所述第二電荷放大電路與壓電傳感器陣列相連接，采集壓電傳感器信號；所述微控制器向所述第二模擬開關發送地址信號；所述第二模擬開關根據所述地址信號選擇所要讀取的壓電傳感器信號通道，采集第二模擬信號，并將所述第二模擬信號發送至所述微控制器。3.如權利要求2所述的一種陣列式壓電傳感器信號處理電路，其特征在于，所述擴展板上還設有擴展板使能口；所述擴展板使能口連接所述擴展板的電源網絡；所述主板上還設有接口電路；所述接口電路內部設有第三模擬開關；所述第三模擬開關分別與所述擴展板使能口和所述微控制器相連接；所述微控制器向所述第三模擬開關發送地址信號；所述第...

【專利技術屬性】
技術研發人員：蘭偉霞，吳限，劉媛媛，廖英杰，孫文彬，武星，
申請(專利權)人：上海大學，
類型：發明
國別省市：