一種傳感器老化補(bǔ)償電路及其方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于傳感器技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種傳感器老化補(bǔ)償電路及其方法。在本發(fā)明中，通過采用包括電流驅(qū)動(dòng)模塊、限流模塊、采樣模塊、轉(zhuǎn)換模塊及控制模塊的傳感器老化補(bǔ)償電路，使得電流驅(qū)動(dòng)模塊向傳感器提供電流，傳感器在電流的作用下通過限流模塊接收外部電源提供的電壓，采樣模塊對傳感器接收端電壓進(jìn)行采樣并輸出至轉(zhuǎn)換模塊，轉(zhuǎn)換模塊根據(jù)接收端電壓計(jì)算傳感器接收端電流值，并將電流值轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的編碼值后發(fā)送至控制模塊，控制模塊將編碼值與目標(biāo)值進(jìn)行比較，當(dāng)編碼值偏離目標(biāo)值時(shí)，控制模塊控制電流驅(qū)動(dòng)模塊重置輸出至傳感器的電流，以使編碼值與目標(biāo)值相等，解決了現(xiàn)有技術(shù)在對傳感器的老化問題進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)存在調(diào)節(jié)過程復(fù)雜且精度低的問題。
【專利說明】
-種傳感器老化補(bǔ)償電路及其方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于傳感器技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種傳感器老化補(bǔ)償電路及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化和智能化的發(fā)展，越來越多的傳感器被應(yīng)用于實(shí)踐，隨著使 用時(shí)間的增加，傳感器老化問題顯得尤為突出，而傳感器老化將會(huì)對后端判定電路或者信 號處理電路造成影響，因此，傳感器老化補(bǔ)償已成為現(xiàn)今傳感器應(yīng)用的重要問題。
[0003] 目前，現(xiàn)有技術(shù)主要采用圖1所示的傳感器老化補(bǔ)償電路對傳感器的老化問題進(jìn) 行補(bǔ)償。如圖1所示，現(xiàn)有的傳感器老化補(bǔ)償電路包括傳感器U1 (圖中WNPN型對射光電傳感 器為例）、比較器U2、可調(diào)電阻W，電阻R11、電阻R12 W及電阻R13。其中，A與K分別代表傳感器 U1的正極與負(fù)極，C、E分別為傳感器U1的PN結(jié)的集電極與發(fā)射極，而傳感器U1的基極在光電 效應(yīng)下使集電極和發(fā)射極導(dǎo)通或斷開，進(jìn)而使得傳感器U1的輸出端電壓即3點(diǎn)處的電壓發(fā) 生變化，比較器U2采集傳感器U1的輸出端電壓，并將該電壓與其正相輸入端的分壓進(jìn)行比 較，W輸出高電平信號或低電平信號至后端信號處理電路進(jìn)行進(jìn)一步處理，但是，隨著傳感 器U1老化問題的產(chǎn)生，傳感器U1的輸出端電壓會(huì)明顯減小，進(jìn)而使得比較器U2輸出錯(cuò)誤信 號至后端信號處理電路，使得后端信號處理電路進(jìn)行錯(cuò)誤處理。為了消除由于傳感器U1老 化問題所產(chǎn)生比較器U2輸出端輸出錯(cuò)誤信號的問題，現(xiàn)有技術(shù)通過可調(diào)電阻W1調(diào)節(jié)比較器 U2的正相輸入端的電壓，進(jìn)而使得比較器U2輸出正確的信號，從而消除了由于傳感器U1老 化問題所引發(fā)的諸多錯(cuò)誤。然而，現(xiàn)有技術(shù)雖然可W對傳感器的老化問題進(jìn)行補(bǔ)償，但是該 方法需要手動(dòng)調(diào)節(jié)可調(diào)電阻W1的阻值，其調(diào)節(jié)過程復(fù)雜且精度低。
[0004] 綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)在對傳感器的老化問題進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)存在調(diào)節(jié)過程復(fù)雜且精度 低的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種傳感器老化補(bǔ)償電路及其方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)在 對傳感器的老化問題進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)存在調(diào)節(jié)過程復(fù)雜且精度低的問題。
[0006] 本發(fā)明是運(yùn)樣實(shí)現(xiàn)的，一種傳感器老化補(bǔ)償電路，所述傳感器老化補(bǔ)償電路與傳 感器連接，其包括電流驅(qū)動(dòng)模塊、限流模塊、采樣模塊、轉(zhuǎn)換模塊W及控制模塊；
[0007] 所述電流驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端與所述控制模塊的輸出端連接，所述電流驅(qū)動(dòng)模塊的 輸出端與所述傳感器的發(fā)射端連接，所述限流模塊的輸入端與外部電源連接，所述限流模 塊的輸出端與所述傳感器的接收端W及所述采樣模塊的輸出端連接，所述采樣模塊的輸入 端與所述傳感器的接地端共接于地，所述采樣模塊的輸出端與所述轉(zhuǎn)換模塊的輸入端連 接，所述轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與所述控制模塊的輸入端連接；
[000引所述電流驅(qū)動(dòng)模塊向所述傳感器提供電流，所述傳感器在所述電流的作用下通過 所述限流模塊接收所述外部電源提供的電壓，所述采樣模塊對所述傳感器接收端電壓進(jìn)行 采樣并輸出至所述轉(zhuǎn)換模塊，所述轉(zhuǎn)換模塊根據(jù)所述接收端電壓計(jì)算所述傳感器接收端電 流值，并將所述電流值轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的編碼值后發(fā)送至所述控制模塊，所述控制模塊將所述 編碼值與目標(biāo)值進(jìn)行比較，當(dāng)所述編碼值偏離所述目標(biāo)值時(shí)，所述控制模塊控制所述電流 驅(qū)動(dòng)模塊重置輸出至所述傳感器的電流，W使所述轉(zhuǎn)換模塊輸出的編碼值與所述目標(biāo)值相 等。
[0009] 本發(fā)明的另一目的還在于提供一種基于上述傳感器補(bǔ)償電路的補(bǔ)償方法，所述方 法包括W下步驟：
[0010] 所述電流驅(qū)動(dòng)模塊向所述傳感器提供電流；
[0011] 所述傳感器在所述電流的作用下通過所述限流模塊接收所述外部電源提供的電 壓；
[0012] 所述采樣模塊對所述傳感器接收端電壓進(jìn)行采樣并輸出至所述轉(zhuǎn)換模塊；
[0013] 所述轉(zhuǎn)換模塊根據(jù)所述接收端電壓計(jì)算所述傳感器接收端電流值，并將所述電流 值轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的編碼值后發(fā)送至所述控制模塊；
[0014] 所述控制模塊將所述編碼值與目標(biāo)值進(jìn)行比較，當(dāng)所述編碼值偏離所述目標(biāo)值 時(shí)，所述控制模塊控制所述電流驅(qū)動(dòng)模塊重置輸出至所述傳感器的電流，W使所述轉(zhuǎn)換模 塊輸出的編碼值與所述目標(biāo)值相等。
[0015] 在本發(fā)明中，通過采用包括電流驅(qū)動(dòng)模塊、限流模塊、采樣模塊、轉(zhuǎn)換模塊W及控 制模塊的傳感器老化補(bǔ)償電路，使得電流驅(qū)動(dòng)模塊向傳感器提供電流，傳感器在電流的作 用下通過限流模塊接收外部電源提供的電壓，采樣模塊對傳感器接收端電壓進(jìn)行采樣并輸 出至轉(zhuǎn)換模塊，轉(zhuǎn)換模塊根據(jù)接收端電壓計(jì)算傳感器接收端電流值，并將電流值轉(zhuǎn)換成對 應(yīng)的編碼值后發(fā)送至控制模塊，控制模塊將編碼值與目標(biāo)值進(jìn)行比較，當(dāng)編碼值偏離目標(biāo) 值時(shí)，控制模塊控制電流驅(qū)動(dòng)模塊重置輸出至傳感器的電流，W使轉(zhuǎn)換模塊輸出的編碼值 與目標(biāo)值相等，實(shí)現(xiàn)了由于老化問題引起的傳感器輸出電壓異常的自動(dòng)補(bǔ)償，解決了現(xiàn)有 技術(shù)在對傳感器的老化問題進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)存在調(diào)節(jié)過程復(fù)雜且精度低的問題。
【附圖說明】
[0016] 圖1是現(xiàn)有技術(shù)的傳感器老化補(bǔ)償電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 圖2是本發(fā)明一實(shí)施例所提供的傳感器老化補(bǔ)償電路的模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018] 圖3是圖2所示的傳感器老化補(bǔ)償電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖4是本發(fā)明一實(shí)施例所提供的傳感器老化補(bǔ)償方法的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，W下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用W解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。
[0021] W下結(jié)合具體附圖對本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)的描述：
[0022] 圖2示出了本發(fā)明一實(shí)施例所提供的傳感器老化補(bǔ)償電路100的模塊結(jié)構(gòu)，為了便 于說明，僅示出與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分，詳述如下：
[0023] 本實(shí)施例所示的傳感器老化補(bǔ)償電路100與傳感器200連接，主要用于補(bǔ)償傳感器 200由于老化問題所導(dǎo)致的輸出異常。其中，該傳感器老化補(bǔ)償電路100包括電流驅(qū)動(dòng)模塊 10、限流模塊11、采樣模塊12、轉(zhuǎn)換模塊13W及控制模塊14,電流驅(qū)動(dòng)模塊10的輸入端與控 制模塊14的輸出端連接，電流驅(qū)動(dòng)模塊10的輸出端與傳感器200的發(fā)射端連接，限流模塊11 的輸入端與外部電源連接，限流模塊11的輸出端與傳感器200的接收端W及采樣模塊12的 輸出端連接，采樣模塊12的輸入端與傳感器200的接地端共接于地，采樣模塊12的輸出端與 轉(zhuǎn)換模塊13的輸入端連接，轉(zhuǎn)換模塊13的輸出端與控制模塊14的輸入端連接。
[0024] 進(jìn)一步地，電流驅(qū)動(dòng)模塊10向傳感器200提供電流，傳感器200在該電流的作用下 通過限流模塊11接收外部電源提供的電壓，采樣模塊12對傳感器200的接收端電壓進(jìn)行采 樣并輸出至轉(zhuǎn)換模塊13,轉(zhuǎn)換模塊13根據(jù)該接收端電壓計(jì)算傳感器200接收端電流值，并將 該電流值轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的編碼值后發(fā)送至控制模塊14,控制模塊14將該編碼值與目標(biāo)值進(jìn)行 比較，當(dāng)該編碼值偏離目標(biāo)值時(shí)，控制模塊14控制電流驅(qū)動(dòng)模塊10重置輸出至傳感器的電 流，W使轉(zhuǎn)換模塊13輸出的編碼值與目標(biāo)值相等。
[0025] 具體的，當(dāng)轉(zhuǎn)換模塊13輸出的編碼值小于目標(biāo)值時(shí)，控制模塊14控制電流驅(qū)動(dòng)模 塊10增大輸出至傳感器200的電流，由于增大電流驅(qū)動(dòng)模塊10輸出至傳感器200的電流時(shí)， 傳感器200的接收端電壓相應(yīng)增大，進(jìn)而使得采樣模塊12輸出至轉(zhuǎn)換模塊13的電壓增大，而 當(dāng)轉(zhuǎn)換模塊13接收的電壓增大時(shí)，轉(zhuǎn)換模塊13根據(jù)該電壓所計(jì)算的電流值相應(yīng)增大，并且 轉(zhuǎn)換模塊13根據(jù)該電流值轉(zhuǎn)換的編碼值增大，因此，當(dāng)控制模塊14檢測到轉(zhuǎn)換模塊13輸出 的編碼值贈(zèng)大至與目標(biāo)值相等時(shí)，控制模塊14控制電流驅(qū)動(dòng)模塊10按照當(dāng)前的電流值向傳 感器200提供電流，該當(dāng)前電流值為當(dāng)編碼值與目標(biāo)值相等時(shí)所對應(yīng)的電流值;需要說明的 是，目標(biāo)值為傳感器正常狀態(tài)即沒有發(fā)生老化問題之前轉(zhuǎn)換模塊13根據(jù)采樣模塊12輸出的 電壓所計(jì)算的電流對應(yīng)的編碼值。作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，電流驅(qū)動(dòng)模塊10包括電流驅(qū) 動(dòng)單元與限流單元，電流驅(qū)動(dòng)單元的輸入端為電流驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端，電流驅(qū)動(dòng)單元的輸 出端與限流單元的輸入端連接，限流單元的輸出端為電流驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端，電流驅(qū)動(dòng)單 元通過限流單元向傳感器提供電流;具體的，如圖3所示，電流驅(qū)動(dòng)單元由型號為化巧941的 恒流源驅(qū)動(dòng)忍片實(shí)現(xiàn)，而限流單元包括第一電阻R1，第一電阻R1的第一端為限流單元的輸 入端，第一電阻R1的第二端為限流單元的輸出端。需要說明的是，在本實(shí)施例中，限流單元 與電流驅(qū)動(dòng)單元的串聯(lián)使得限流單元可W對電流驅(qū)動(dòng)單元輸出至傳感器200的電流進(jìn)行限 審IJ，W防電源驅(qū)動(dòng)單元輸出至傳感器200的電流過大，進(jìn)而造成傳感器200損壞。
[0026] 作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，如圖3所示，采樣模塊12包括第二電阻R2,第二電阻R2 的第一端為采樣模塊12的輸入端，第二電阻R2的第二端為采樣模塊12的輸出端。
[0027] 作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，如圖3所示，限流模塊11包括第Ξ電阻R3,第Ξ電阻R3 的第一端為限流模塊11的輸入端，第Ξ電阻R3的第二端為限流模塊11的輸出端。需要說明 的是，在本實(shí)施例中，限流模塊11可外部電源輸出的電流進(jìn)行限制，防止外部電源瞬間電流 過大而對傳感器造成損壞。
[0028] 作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，轉(zhuǎn)換模塊13為模數(shù)轉(zhuǎn)換器;需要說明的是，在本實(shí)施例 中，轉(zhuǎn)換模塊13的內(nèi)部結(jié)構(gòu)常用的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路相同。
[0029] 作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，控制模塊14為微處理器、現(xiàn)場可編程口陣列控制器或 者上位機(jī)，其中上位機(jī)為包含控制程序的計(jì)算機(jī)。需要說明的是，在其他實(shí)施例中，控制模 塊14也可為微處理器與上位機(jī)，或者控制模塊14也可為現(xiàn)場可編程口陣列控制器與上位 機(jī);當(dāng)控制模塊14包括微處理器與上位機(jī)時(shí)，轉(zhuǎn)換模塊13的輸出端與微處理器連接，微處理 器與上位機(jī)連接，當(dāng)控制模塊14包括現(xiàn)場可編程口陣列控制器與上位機(jī)時(shí)，轉(zhuǎn)換模塊13的 輸出端與現(xiàn)場可編程口陣列控制器連接，現(xiàn)場可編程口陣列控制器與上位機(jī)連接。
[0030] W下結(jié)合工作原理對圖3所示的傳感器老化補(bǔ)償電路作進(jìn)一步說明：
[0031] 其中，圖3中的傳感器200 W光電傳感器U1為例。具體的，當(dāng)恒流源驅(qū)動(dòng)忍片 TLC5941通過第一電阻R2向光電傳感器提供電流時(shí)，光電傳感器U1的發(fā)射端根據(jù)該電流發(fā) 光，由于光電效應(yīng)，光電傳感器U1中的開關(guān)管在光電效應(yīng)下導(dǎo)通，進(jìn)而使得光電傳感器U1的 接收端通過第第Ξ電阻R3接收外部電源提供的電壓VCC，第二電阻R2對光電傳感器U1的接 收端電壓進(jìn)行采樣，并將采樣的電壓
輸出至轉(zhuǎn)換模塊13,其中，VCC 為外部電源提供的電壓VCC的電壓值，化為第二電阻R2的電阻值，化為第Ξ電阻R3的電阻值， Req為光電傳感器U1的內(nèi)阻;轉(zhuǎn)換模塊13接收到該電壓
后，根據(jù)公式
I計(jì)算光電傳感器U1的接收端電流I，并將該電流I的電流值轉(zhuǎn)換成 對應(yīng)的編碼值后發(fā)送至控制模塊14,控制模塊14將該編碼值與目標(biāo)值進(jìn)行比較，進(jìn)而根據(jù) 比較結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步處理。
[0032] 其中，假設(shè)轉(zhuǎn)換模塊13根據(jù)光電傳感器U1在正常狀態(tài)下即沒有發(fā)生老化時(shí)的接收 端電巧
計(jì)算出的電流I的電流值為20mA，并且該電流值對應(yīng)的編碼 值為86,需要說明的是，該編碼值86即為目標(biāo)值;當(dāng)光電傳感器U1隨著時(shí)間的推移產(chǎn)生老化 問題時(shí)，光電傳感器U1的內(nèi)阻Req增大，由于內(nèi)阻Req增大，因此光電傳感器U1的接收端電壓
咸小，進(jìn)而導(dǎo)致轉(zhuǎn)換模塊13計(jì)算出的電流I的電流值減小，假設(shè)為 電流I的電流值減小至15mA，而該電流值對應(yīng)的編碼值為80;當(dāng)控制模塊14將轉(zhuǎn)換模塊13輸 出的編碼值與目標(biāo)自進(jìn)行比較，并且檢測到轉(zhuǎn)換模塊13發(fā)送至其的編碼值80小于目標(biāo)值86 時(shí)，控制模塊14控制恒流源驅(qū)動(dòng)忍片TLC5941增大輸出至光電傳感器U1的電流，由于光電傳 感器U1的內(nèi)阻Req在大電流的作用下減小，因此，采樣模塊12采樣的光電傳感器U1的接收端 電壓
曽大，進(jìn)而使得轉(zhuǎn)換模塊13計(jì)算的電流I的電流值增大，從而 使得轉(zhuǎn)換模塊13根據(jù)電流I的電流值所轉(zhuǎn)換的編碼值增大，當(dāng)控制模塊14檢測到轉(zhuǎn)換模塊 13輸出的編碼值贈(zèng)大至與目標(biāo)值相等時(shí)，控制模塊14控制恒流源驅(qū)動(dòng)忍片化巧941按照當(dāng) 前的電流值向傳感器200提供電流，該當(dāng)前電流值為當(dāng)編碼值與目標(biāo)值86相等時(shí)所對應(yīng)的 電流值;其中，需要說明的是，當(dāng)恒流源驅(qū)動(dòng)忍片TLC5941增大向光電傳感器U1輸出的電流 時(shí)，若控制模塊14檢測到轉(zhuǎn)換模塊13發(fā)送至其的編碼值大于目標(biāo)值時(shí)，控制模塊14控制恒 流源驅(qū)動(dòng)忍片化巧941減小向光電傳感器U1輸出的電流，直至轉(zhuǎn)換模塊14檢測到轉(zhuǎn)換模塊 13發(fā)送的編碼值與目標(biāo)值相等為止。在本實(shí)施例中，通過控制模塊14控制電流驅(qū)動(dòng)模塊10 自動(dòng)對輸出至傳感器200的電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了傳感器老化問題的自動(dòng)補(bǔ)償，并且方法簡 單、補(bǔ)償精度高。
[0033] 圖4示出了本發(fā)明一實(shí)施例所提供的傳感器老化補(bǔ)償方法的實(shí)現(xiàn)流程，該方法是 基于本發(fā)明實(shí)施例提供的傳感器老化補(bǔ)償電路100實(shí)現(xiàn)的，為了便于說明，僅示出與本實(shí)施 例相關(guān)的部分，詳述如下：
[0034] 在步驟S40中，所述電流驅(qū)動(dòng)模塊向所述傳感器提供電流。
[0035] 在步驟S41中，所述傳感器在所述電流的作用下通過所述限流模塊接收所述外部 電源提供的電壓。
[0036] 在步驟S42中，所述采樣模塊對所述傳感器接收端電壓進(jìn)行采樣并輸出至所述轉(zhuǎn) 換模塊。
[0037] 其中，采樣模塊1 2即第二電阻R 2采樣的傳感器接收端電壓為
，其中，VCC為外部電源提供的電壓VCC的電壓值，R2為第二電阻R2 的電阻值，R3為第立電阻R3的電阻值，Req為傳感器的內(nèi)阻。
[0038] 在步驟S43中，所述轉(zhuǎn)換模塊根據(jù)所述接收端電壓計(jì)算所述傳感器接收端電流值， 并將所述電流值轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的編碼值后發(fā)送至所述控制模塊。
[0039] 其中，轉(zhuǎn)換模塊13根據(jù)公式
計(jì)算傳感器的接收端電流I， 并且在計(jì)算出該接收端電流I的電流值后將該電流值轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的編碼值。
[0040] 在步驟S44中，所述控制模塊將所述編碼值與目標(biāo)值進(jìn)行比較，當(dāng)所述編碼值偏離 所述目標(biāo)值時(shí)，所述控制模塊控制所述電流驅(qū)動(dòng)模塊重置輸出至所述傳感器的電流，W使 所述轉(zhuǎn)換模塊輸出的編碼值與所述目標(biāo)值相等。
[0041] 其中，需要說明的是，當(dāng)控制模塊14檢測到轉(zhuǎn)換模塊13發(fā)送至其的編碼值小于目 標(biāo)值時(shí)，控制模塊14控制電流驅(qū)動(dòng)模塊10增大輸出至傳感器的電流，直至轉(zhuǎn)換模塊13發(fā)送 至其的編碼值與目標(biāo)值相等時(shí)為止;此外，當(dāng)電流驅(qū)動(dòng)模塊10增大向傳感器輸出的電流時(shí)， 若控制模塊14檢測到轉(zhuǎn)換模塊13發(fā)送至其的編碼值大于目標(biāo)值時(shí)，控制模塊14控制電流驅(qū) 動(dòng)模塊10減小向傳感器輸出的電流，直至轉(zhuǎn)換模塊14檢測到轉(zhuǎn)換模塊13發(fā)送的編碼值與目 標(biāo)值相等為止。
[0042] 在本發(fā)明中，通過采用包括電流驅(qū)動(dòng)模塊10、限流模塊11、采樣模塊12、轉(zhuǎn)換模塊 13 W及控制模塊14的傳感器老化補(bǔ)償電路100，使得電流驅(qū)動(dòng)模塊10向傳感器200提供電 流，傳感器200在電流的作用下通過限流模塊11接收外部電源提供的電壓，采樣模塊12對傳 感器200接收端電壓進(jìn)行采樣并輸出至轉(zhuǎn)換模塊13,轉(zhuǎn)換模塊13根據(jù)接收端電壓計(jì)算傳感 器200接收端電流值，并將電流值轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的編碼值后發(fā)送至控制模塊14,控制模塊14將 編碼值與目標(biāo)值進(jìn)行比較，當(dāng)編碼值偏離目標(biāo)值時(shí)，控制模塊14控制電流驅(qū)動(dòng)模塊10重置 輸出至傳感器的電流，W使轉(zhuǎn)換模塊13輸出的編碼值與目標(biāo)值相等，實(shí)現(xiàn)了由于老化問題 引起的傳感器200輸出電壓異常的自動(dòng)補(bǔ)償，方法簡單且精度高，解決了現(xiàn)有技術(shù)在對傳感 器200的老化問題進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)存在調(diào)節(jié)過程復(fù)雜且精度低的問題。
[0043] W上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用W限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種傳感器老化補(bǔ)償電路，所述傳感器老化補(bǔ)償電路與傳感器連接，其特征在于，所 述傳感器老化補(bǔ)償電路包括： 電流驅(qū)動(dòng)模塊、限流模塊、采樣模塊、轉(zhuǎn)換模塊以及控制模塊； 所述電流驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端與所述控制模塊的輸出端連接，所述電流驅(qū)動(dòng)模塊的輸出 端與所述傳感器的發(fā)射端連接，所述限流模塊的輸入端與外部電源連接，所述限流模塊的 輸出端與所述傳感器的接收端以及所述采樣模塊的輸出端連接，所述采樣模塊的輸入端與 所述傳感器的接地端共接于地，所述采樣模塊的輸出端與所述轉(zhuǎn)換模塊的輸入端連接，所 述轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與所述控制模塊的輸入端連接； 所述電流驅(qū)動(dòng)模塊向所述傳感器提供電流，所述傳感器在所述電流的作用下通過所述 限流模塊接收所述外部電源提供的電壓，所述采樣模塊對所述傳感器接收端電壓進(jìn)行采樣 并輸出至所述轉(zhuǎn)換模塊，所述轉(zhuǎn)換模塊根據(jù)所述接收端電壓計(jì)算所述傳感器接收端電流 值，并將所述電流值轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的編碼值后發(fā)送至所述控制模塊，所述控制模塊將所述編 碼值與目標(biāo)值進(jìn)行比較，當(dāng)所述編碼值偏離所述目標(biāo)值時(shí)，所述控制模塊控制所述電流驅(qū) 動(dòng)模塊重置輸出至所述傳感器的電流，以使所述轉(zhuǎn)換模塊輸出的編碼值與所述目標(biāo)值相 等。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器老化補(bǔ)償電路，其特征在于，當(dāng)所述編碼值小于所述目 標(biāo)值時(shí)，所述控制模塊控制所述電流驅(qū)動(dòng)模塊增大輸出至所述傳感器的電流。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器老化補(bǔ)償電路，其特征在于，所述電流驅(qū)動(dòng)模塊包括： 電流驅(qū)動(dòng)單元與限流單元； 所述電流驅(qū)動(dòng)單元的輸入端為所述電流驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端，所述電流驅(qū)動(dòng)單元的輸出 端與所述限流單元的輸入端連接，所述限流單元的輸出端為所述電流驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端， 所述電流驅(qū)動(dòng)單元通過所述限流單元向所述傳感器提供電流。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的傳感器老化補(bǔ)償電路，其特征在于，所述電流驅(qū)動(dòng)單元為型號 為TLC5941的恒流源驅(qū)動(dòng)芯片。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的傳感器老化補(bǔ)償電路，其特征在于，所述限流單元包括第一電 阻，所述第一電阻的第一端為所述限流單元的輸入端，所述第一電阻的第二端為所述限流 單元的輸出端。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器老化補(bǔ)償電路，其特征在于，所述采樣模塊包括第二電 阻，所述第二電阻的第一端為所述采樣模塊的輸入端，所述第二電阻的第二端為所述采樣 模塊的輸出端。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器老化補(bǔ)償電路，其特征在于，所述限流模塊包括第三電 阻，所述第三電阻的第一端為所述限流模塊的輸入端，所述第三電阻的第二端為所述限流 模塊的輸出端。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器老化補(bǔ)償電路，其特征在于，所述轉(zhuǎn)換模塊為模數(shù)轉(zhuǎn)換 器。9. 根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的傳感器老化補(bǔ)償電路，其特征在于，所述控制模塊為 微處理器、現(xiàn)場可編程門陣列控制器或上位機(jī)。10. -種基于權(quán)利要求1的傳感器老化補(bǔ)償電路的補(bǔ)償方法，其特征在于，所述方法包 括以下步驟： 所述電流驅(qū)動(dòng)模塊向所述傳感器提供電流； 所述傳感器在所述電流的作用下通過所述限流模塊接收所述外部電源提供的電壓； 所述采樣模塊對所述傳感器接收端電壓進(jìn)行采樣并輸出至所述轉(zhuǎn)換模塊； 所述轉(zhuǎn)換模塊根據(jù)所述接收端電壓計(jì)算所述傳感器接收端電流值，并將所述電流值轉(zhuǎn) 換成對應(yīng)的編碼值后發(fā)送至所述控制模塊； 所述控制模塊將所述編碼值與目標(biāo)值進(jìn)行比較，當(dāng)所述編碼值偏離所述目標(biāo)值時(shí)，所 述控制模塊控制所述電流驅(qū)動(dòng)模塊重置輸出至所述傳感器的電流，以使所述轉(zhuǎn)換模塊輸出 的編碼值與所述目標(biāo)值相等。
【文檔編號】G01D18/00GK105823502SQ201610142666
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月14日
【發(fā)明人】董揚(yáng)輝
【申請人】深圳怡化電腦股份有限公司, 深圳市怡化時(shí)代科技有限公司, 深圳市怡化金融智能研究院