一种低功耗并行采样的电容测量电路制造技术

技术编号:19904203 阅读:26 留言:0更新日期:2018-12-26 03:08
本实用新型专利技术提供一种低功耗并行采样的电容测量电路,包括电容传感器、电容‑频率转换电路、计数模块和处理器,所述电容传感器的输出端与电容‑频率转换电路的输入端连接,电容‑频率转换电路的输出端与计数模块的输入端连接,计数模块的输出端与处理器的输入端连接;本实用新型专利技术中的低功耗并行采样的电容测量电路,通过频率+计数器的方式解决了处理器频繁中断的问题,仅通过一个定时中断计算计数器输出至口线的二进制计数值即可得到频率,中断响应时间大大延长,增强了单片机对其他外设的处理能力。

【技术实现步骤摘要】
一种低功耗并行采样的电容测量电路
本技术涉及电子领域,尤其涉及一种低功耗并行采样的电容测量电路。
技术介绍
电容式压力传感器被测介质的两种压力通入高、低两个压力室,作用在δ元件(即敏感元件)的两侧隔离膜片上,通过隔离片和元件内的填充液传送到测量膜片两侧。电容式压力变送器是由测量膜片与两侧绝缘片上的电极各组成一个电容器。当两侧压力不一致时,致使测量膜片产生位移,其位移量和压力差成正比,故两侧电容量就不等,通过振荡和解调环节,转换成与压力成正比的信号。在实际电路中常用电容-电压转换芯片实现电容值测量,但是,目前现有的该类芯片供电电流都比较大,一般超过4mA,不满足低功耗要求,不适合4-20mA两线制仪表中应用,并且需要频率长期频繁相应中断,严重制约了处理器对其他外设的实时数据处理。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点,本技术提供一种低功耗并行采样的电容测量电路,以解决上述技术问题。本技术提供的低功耗并行采样的电容测量电路,包括:电容传感器、电容-频率转换电路、计数模块和处理器,所述电容传感器的输出端与电容-频率转换电路的输入端连接,电容-频率转换电路的输出端与计数模块的输入端连接,计数模块的输出端与处理器的输入端连接。进一步,所述计数模块为将频率信号转换为并行数据的计数器。进一步,所述处理器为单片机。本技术的有益效果:本技术中的低功耗并行采样的电容测量电路,通过频率+计数器的方式解决了处理器频繁中断的问题,仅通过一个定时中断计算计数器输出至口线的二进制计数值即可得到频率,中断响应时间大大延长,增强了单片机对其他外设的处理能力。附图说明图1是本技术实施例中低功耗并行的电容测量电路的原理框图。具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本技术的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点与功效。本技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。需要说明的是,以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本技术的基本构想,遂图式中仅显示与本技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。如图1所示,本实施例中的低功耗并行采样的电容测量电路,包括:电容传感器、电容-频率转换电路、计数模块和处理器,所述电容传感器的输出端与电容-频率转换电路的输入端连接,电容-频率转换电路的输出端与计数模块的输入端连接,计数模块的输出端与处理器的输入端连接。在本实施例中,电容-频率转换电路将传感器电容转换为与之对应的频率信号,经过计数器转换为并行数据输入至单片机,单片机通过合理的启停控制策略精确的控制计数时间,实现在不需中断的情况下在较长的时间内对频率连续计数,而不用沿中断方式频繁中断。优选地,本实施例中的处理器采用单片机,电容-频率转换电路采用TLV555作为核心器件,该芯片静态功耗仅为0.2mA;计数器选用74HCT4040,功耗仅为8微安,因此实际电路功耗约为0.2mA,远低于集成电容-电压转换芯片,满足低功耗两线制要求。在传统的频率测量中,通常采用通过单片机的沿检测中断(包括上升沿和下降沿)实现的,频率输出的每个沿都产生中断,在中断中单片机将计数值加1,在单位施加内计数器的值即为频率;但是这种做法需要单片机频繁的响应中断,假设频率10kHz,那么周期为100微秒,每100微秒就要触发单片机产生中断,严重制约了单片机对其他外设的实时数据处理,在本实施例中,通过采用频率+计数器的方式解决该问题:同样假设频率还是10KHz,在100毫秒内计数器的计数输出为1000(十进制),对应Q11-Q0数值为001111101000(二进制),单片机仅通过一个100毫秒的定时中断计算计数器输出至口线的二进制计数值即可得到频率,中断响应时间大大延长,增强了单片机对其他外设的处理能力。上述实施例仅例示性说明本技术的原理及其功效,而非用于限制本技术。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本技术的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属
中具有通常知识者在未脱离本技术所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本技术的权利要求所涵盖。本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种低功耗并行采样的电容测量电路,其特征在于,包括:电容传感器、电容‑频率转换电路、计数模块和处理器,所述电容传感器的输出端与电容‑频率转换电路的输入端连接,电容‑频率转换电路的输出端与计数模块的输入端连接,计数模块的输出端与处理器的输入端连接。

【技术特征摘要】
1.一种低功耗并行采样的电容测量电路,其特征在于,包括:电容传感器、电容-频率转换电路、计数模块和处理器,所述电容传感器的输出端与电容-频率转换电路的输入端连接,电容-频率转换电路的输出端与计数模块的输入端连接,计数模块的输...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵俊奎
申请(专利权)人:重庆川仪自动化股份有限公司
类型:新型
国别省市:重庆,50

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