阅读说明：本技术 一种智能化电流传感器信号的调理方法及其调理电路 (Intelligent current sensor signal conditioning method and conditioning circuit thereof ) 是由 胡曙凡 田泽 刘敏侠 权炜 邵刚 刘若曦 余立宁 于 2020-12-24 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种智能化电流传感器信号的调理方法及其调理电路。本发明的方法包括以下步骤：1)确定测温范围,选择合适的通路和对应参考电阻的值；2)计算信号调理的数据,写入电路配置寄存器；3)利用写入电路配置寄存器的值对内部DAC以及运算放大器参数进行调整,以改变激励电流、零点电流等参数,完成信号调理。本发明具有对铂电阻信号调理范围大、输出电流线性化调整比率大且占用空间小的优点。(The invention relates to an intelligent current sensor signal conditioning method and a conditioning circuit thereof. The method of the invention comprises the following steps: 1) determining a temperature measuring range, and selecting a proper path and a value of a corresponding reference resistor; 2) calculating data conditioned by the signal, and writing the data into a circuit configuration register; 3) and adjusting parameters of an internal DAC and an operational amplifier by using the value written into the circuit configuration register so as to change parameters such as excitation current, zero current and the like and finish signal conditioning. The invention has the advantages of large platinum resistance signal conditioning range, large output current linearization adjustment ratio and small occupied space.)

一种智能化电流传感器信号的调理方法及其调理电路

技术领域

本发明涉及航空、航海和工业控制等领域，尤其涉及一种智能化电流传感器信号的调理方法及其调理电路。

背景技术

铂热电阻是一种应用广泛的温度传感器，它具有体积小、准确度高、测温范围宽、稳定性好、正的温度系数等特点，但它同时也存在非线性的缺点，因此在利用铂热电阻进行精确温度测量时，除要克服测量电路自身的噪声干扰外，还要对铂热电阻的非线性进行校正。现有的矫正方式采用软件补偿铂电阻非线性误差或采用硬件直接进行信号调理。这些方式存在对铂电阻信号调理范围较小；输出电流线性化调整比率较小；采用分立器件进行信号调理的话，外围电路占用空间较大的缺点。

发明内容

本发明为解决背景技术中存在的上述技术问题，而提供一种智能化电流传感器信号的调理方法及其调理电路，具有对铂电阻信号校正全数字化、输出电流线性化调整智能化且占用空间小的优点。

本发明的解决解决方案是：本发明为一种智能化电流传感器信号的调理方法，其特殊之处在于：该方法包括以下步骤：

1)确定测温范围，选择合适的通路和对应参考电阻的值；

2)计算信号调理的数据，写入电路配置寄存器；

3)利用写入电路配置寄存器的值对内部DAC以及运算放大器参数进行调整，以改变激励电流、零点电流等参数，完成信号调理。

步骤2)中信号调理的数据包括运算放大器的增益，流过铂电阻的电流和内部调整电流的大小。

步骤2)中信号调理的数据是利用主机或者EEPROM通过SPI接口写入电路配置寄存器。

步骤3)中内部DAC包括电流线性化调整DAC和零点调整DAC。

一种实现上述的智能化电流传感器信号的调理方法的调理电路，其特殊之处在于：该电路包括运算放大器、电流线性化调整DAC、零点调整DAC、SPI接口、EEPROM、主机和电路配置寄存器，主机和EEPROM分别通过SPI接口与电路配置寄存器连接，电路配置寄存器分别与运算放大器、电流线性化调整DAC和零点调整DAC连接，其中：运算放大器、电流线性化调整DAC和零点调整DAC用于信号调理；SPI接口、EEPROM和主机用于配置电路配置寄存器的控制值。

本发明提供一种智能化电流传感器信号的调理方法及其调理电路，首先计算运算放大器的增益，流过铂电阻的电流和内部调整电流的大小，利用主机或者EEPROM通过SPI接口将计算生成的配置值写入电路配置寄存器中，改变电路配置，再通过调整运算放大器、电流线性化调整DAC和零点调整DAC的参数对模拟信号(传感器数据)路径的量程范围、零点偏移以及传感器的非线性系数等进行校准，达到传感器信号的非线性减小的目的。并且芯片内带有与标准的SPI串行总线兼容的数字通信接口，经SPI接口允许用户对模拟信号路径的零点偏移、量程范围及传感器的非线性系数等进行全数字校准，无需外接电位器和手动微调，因此本发明具有对铂电阻信号校正全数字化、输出电流线性化调整智能化且占用空间小的优点。

附图说明

图1为本发明的方法流程图；

图2为本发明的电路框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细描述。

参见图1，本发明的具体实施例的方法包括以下步骤：

1)确定测温范围，选择合适的通路和对应参考电阻的值；

2)计算信号调理的数据，写入电路配置寄存器；信号调理的数据包括运算放大器的增益，流过铂电阻的电流和内部调整电流的大小；信号调理的数据是利用主机或者EEPROM通过SPI接口写入电路配置寄存器；

3)利用写入电路配置寄存器的值对内部DAC以及运算放大器参数进行调整，以改变激励电流、零点电流等参数，完成信号调理；内部DAC包括电流线性化调整DAC和零点调整DAC。

参见图2，本发明的具体实施例的结构包括运算放大器、电流线性化调整DAC、零点调整DAC、SPI接口、EEPROM、主机和电路配置寄存器，主机和EEPROM分别通过SPI接口与电路配置寄存器连接，电路配置寄存器分别与运算放大器、电流线性化调整DAC和零点调整DAC连接，其中：运算放大器、电流线性化调整DAC和零点调整DAC用于信号调理；SPI接口、EEPROM和主机用于配置电路配置寄存器的控制值。

其工作原理是：计算运算放大器的增益，流过铂电阻的电流和内部调整电流的大小，利用主机或者EEPROM通过SPI接口将计算生成的配置值写入电路配置寄存器中，改变电路配置，再通过调整运算放大器、电流线性化调整DAC和零点调整DAC的参数对模拟信号(传感器数据)路径的量程范围、零点偏移以及放大倍数等进行校准，达到传感器信号的非线性减小的目的。

名词解释：

DAC：数字模拟转换器。

EEPROM：带电可擦可编程只读存储器。

SPI接口：串行外设接口。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。