一种多点式压力传感器无源无线测量电路制造技术

本发明专利技术提供了一种多点式压力传感器无源无线测量电路，包括主系统和次系统，主系统和次系统通过电感耦合来传递能量和信号；其中，主系统包括依次连接的载波产生电路、功率放大器、第一电感，还包括用于接收次系统反馈信号的解调电路和信号处理电路；次系统包括与第二电感依次连接的整流稳压电路、参考振荡器、时分复用电路、PSK混频电路、负载调制电路，还包括电容频率转换电路；通过采用电容频率转换电路采集数据，电路结构简单，功耗低，温漂低，数据采集较为精确，利用这种数据采集电路实现多位点传感器或者多传感器的数据采集较为简便。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及传感器
，具体涉及一种多点式压力传感器无源无线测量电路。
技术介绍
无源无线传感器相对于传统的传感器无需使用电池，体积较小，使用寿命不受电池的影响，使用的寿命较长。无源无线传感器测量系统数据和能量的传输是通过无线的方式，使用较为方便。因此近年来广泛应用于测量密封环境参数、恶劣环境参数、生物体特征等，尤其可以测量传统传感器无法测量的环境而受到人们的重视。无源无线传感器测量系统主要包括两大类，一类是采用LC谐振方式进行传感，另一类是采用负载调制方式进行传感。LC谐振式无源无线传感器结构简单，但是无线传输距离非常有限，尤其是实现多传感器或多位点传感器的测量较为不便。
技术实现思路
专利技术目的：为了解决上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种多点式压力传感器无源无线测量电路，能够实现多位点传感器或多传感器之间的无源无线测量，能够利用一个系统同时测量多个点的数据或者多个传感器的数据，可以实现多参数的测量，可以同时测量不同的环境参数，如温度和湿度。系统数据无线传输采用背散射调制，数据无线传输的距离较远。技术方案：一种多点式压力传感器无源无线测量电路，包括主系统和次系统，所述主系统和次系统通过电感耦合来传递能量和信号；其中，所述主系统包括依次连接的载波产生电路、功率放大器、第一电感，还包括用于接收次系统反馈信号的解调电路和信号处理电路；所述次系统包括与第二电感依次连接的整流稳压电路、参考振荡器、时分复用电路、PSK混频电路、负载调制电路，还包括电容频率转换电路；其中，所述整流稳压电路用于将耦合的信号整流稳压，为整个次系统供电；所述电容频率转换电路用于采集数据，再通过所述时分复用电路和PSK混频电路实现多组数据的调制，并经所述负载调制电路反馈到主系统；其中，所述时分复用电路包括第一SR锁存器、第二SR锁存器、第三SR锁存器、第一D触发器、第二D触发器、第一异或门、第一级分频电路，第二级分频电路、第二异或门；所述第一SR锁存器的正向输出端分别连接所述第一D触发器的信号输入端和第二D触发器的信号输入端，所述第二SR锁存器的反向输出端和所述第三SR锁存器的反向输出端连接所述第一D触发器的时钟信号输入端，所述第二SR锁存器的正向输出端和所述第三SR锁存器的正向输出端分别连接所述第二D触发器的时钟信号输入端和所述第二异或门的第一信号输入端，所述第一D触发器的输出端和所述第二D触发器的输出端分别连接所述第一异或门的两个信号输入端，所述第一异或门的信号输出端连接所述第一级分频电路的信号输入端，所述第一级分频电路的二分频输出端连接所述第二异或门的第二信号输入端，所述第一级分频电路的四分频输出端连接所述第二级分频电路的信号输入端，所述第二级分频电路的八分频输出端连接所述第三SR锁存器输出端的选通开关；所述第二SR锁存器的两个输出端和第三SR锁存器的两个输出端上分别设置选通开关，所述第二SR锁存器输出端设置的选通开关与所述第三SR锁存器设置的选通开关通过一反相器相连。进一步的，所述主系统与所述次系统之间采用无源无线的方式来控制。有益效果：本专利技术提供了一种多点式压力传感器无源无线测量电路，通过采用电容频率转换电路采集数据，电路结构简单，功耗低，温漂低，数据采集较为精确，利用这种数据采集电路实现多位点传感器或者多传感器的数据采集较为简便。附图说明图1是本专利技术测量系统示意图；图2是本专利技术时分复用电路的示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作更近一步的解释。如图1所示，一种多点式压力传感器无源无线测量电路，包括主系统和次系统，主系统和次系统通过电感耦合来传递能量和信号；其中，主系统包括依次连接的载波产生电路1、功率放大器2、第一电感3，还包括用于接收次系统反馈信号的解调电路11和信号处理电路12；次系统包括与第二电感4依次连接的整流稳压电路5、参考振荡器6、时分复用电路8、PSK混频电路9、负载调制电路10，还包括电容频率转换电路7；其中，整流稳压电路5用于将耦合的信号整流稳压，为整个次系统供电；电容频率转换电路7用于采集数据，再通过时分复用电路8和PSK混频电路9实现多组数据的调制，并经负载调制电路10反馈到主系统。主系统与次系统之间采用无源无线的方式来控制。如图2所示，时分复用电路8包括第一SR锁存器13、第二SR锁存器19、第三SR锁存器20、第一D触发器14、第二D触发器21、第一异或门15、第一级分频电路16，第二级分频电路17、第二异或门18；第一SR锁存器13的正向输出端分别连接第一D触发器14的信号输入端和第二D触发器21的信号输入端，第二SR锁存器19的反向输出端和第三SR锁存器20的反向输出端连接第一D触发器14的时钟信号输入端，第二SR锁存器19的正向输出端和第三SR锁存器20的正向输出端分别连接第二D触发器21的时钟信号输入端和第二异或门18的第一信号输入端，第一D触发器14的输出端和第二SR锁存器19的输出端分别连接第一异或门15的两个信号输入端，第一异或门15的信号输出端连接第一级分频电路16的信号输入端，第一级分频电路16的二分频输出端连接第二异或门18的第二信号输入端，第一级分频电路16的四分频输出端连接第二级分频电路17的信号输入端，第二级分频电路17的八分频输出端连接第三SR锁存器20输出端的选通开关。第二SR锁存器19的两个输出端和第三SR锁存器20的两个输出端上分别设置选通开关，该选通开关为两个NMOS管组成，第二SR锁存器19输出端设置的选通开关与第三SR锁存器20设置的选通开关通过一反相器相连。系统利用电容频率转换器7将传感器采集的数据转换为频率信号，利用参考振荡器6输出信号作为同步信号，该信号同时用于控制时分复用电路8，再利用SR锁存器13采集电容频率转换器7和参考振荡器6的信号。采集的参考振荡器6的信号作为D触发器14的数据，采集的电容频率转换器7的信号作为D触发器14的时钟，两个D触发器的时钟反相。两个D触发器的输出作为异或门15的输入信号。异或门15的输出经过由T触发器构成的第一级分频电路16二分频和四分频，二分频输出作为异或门18的一个输入信号，异或门18的另一个输入为SR锁存器13的输出。异或门18的输出用于PSK混频调制。四分频信号输入第二级分频电路17再一次分频，输出信号用于控制分时段选通两个电容频率转换器的输出信号。本专利技术的多点式压力传感器无源无线测量电路系统工作原理如下：主系统中载波产生电路1产生载波，载波经过功率放大器2放大功率，然后载本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多点式压力传感器无源无线测量电路，其特征在于：包括主系统和次系统，所述主系统和次系统通过电感耦合来传递能量和信号；其中，所述主系统包括载波产生电路(1)功率放大器(2)和第一电感(3)，所述载波产生电路(1)连接所述功率放大器(2)，所述功率放大器(2)连接所述第一电感(3)，还包括用于接收次系统反馈信号的解调电路(11)和信号处理电路(12)；所述次系统包括与第二电感(4)依次连接的整流稳压电路(5)、参考振荡器(6)、时分复用电路(8)、PSK混频电路(9)、负载调制电路(10)，还包括与所述时分复用电路(8)连接的电容频率转换电路(7)；其中，所述整流稳压电路(5)用于将耦合的信号整流稳压，为整个次系统供电；所述电容频率转换电路(7)用于采集数据，再通过所述时分复用电路(8)和PSK混频电路(9)实现多组数据的调制，经所述负载调制电路(10)处理后反馈到主系统；其中，所述时分复用电路(8)包括第一SR锁存器(13)、第二SR锁存器(19)、第三SR锁存器(20)、第一D触发器(14)、第二D触发器(21)、第一异或门(15)、第一级分频电路(16)，第二级分频电路(17)、第二异或门(18)；所述第一SR锁存器(13)的正向输出端分别连接所述第一D触发器(14)的信号输入端和第二D触发器(21)的信号输入端，所述第二SR锁存器(19)的反向输出端和所述第三SR锁存器(20)的反向输出端连接所述第一D触发器(14)的时钟信号输入端，所述第二SR锁存器(19)的正向输出端和所述第三SR锁存器(20)的正向输出端分别连接所述第二D触发器(21)的时钟信号输入端和所述第二异或门(18)的第一信号输入端，所述第一D触发器(14)的输出端和所述第二SR锁存器(19)的输出端分别连接所述第一异或门(15)的两个信号输入端，所述第一异或门(15)的信号输出端连接所述第一级分频电路(16)的信号输入端，所述第一级分频电路(16)的二分频输出端连接所述第二异或门(18)的第二信号输入端，所述第一级分频电路(16)的四分频输出端连接所述第二级分频电路(17)的信号输入端，所述第二级分频电路(17)的八分频输出端连接所述第三SR锁存器(20)输出端的选通开关；所述第二SR锁存器(19)的两个输出端和第三SR锁存器(20)的两个输出端上分别设置选通开关，所述第二SR锁存器(19)输出端设置的选通开关与所述第三SR锁存器(20)设置的选通开关通过一反相器相连。...

【技术特征摘要】
1.一种多点式压力传感器无源无线测量电路，其特征在于：包括主系统和次系统，所述
主系统和次系统通过电感耦合来传递能量和信号；其中，所述主系统包括载波产生电路(1)
功率放大器(2)和第一电感(3)，所述载波产生电路(1)连接所述功率放大器(2)，所述
功率放大器(2)连接所述第一电感(3)，还包括用于接收次系统反馈信号的解调电路(11)
和信号处理电路(12)；所述次系统包括与第二电感(4)依次连接的整流稳压电路(5)、参
考振荡器(6)、时分复用电路(8)、PSK混频电路(9)、负载调制电路(10)，还包括与所述
时分复用电路(8)连接的电容频率转换电路(7)；其中，所述整流稳压电路(5)用于将耦
合的信号整流稳压，为整个次系统供电；所述电容频率转换电路(7)用于采集数据，再通过
所述时分复用电路(8)和PSK混频电路(9)实现多组数据的调制，经所述负载调制电路(10)
处理后反馈到主系统；
其中，所述时分复用电路(8)包括第一SR锁存器(13)、第二SR锁存器(19)、第三
SR锁存器(20)、第一D触发器(14)、第二D触发器(21)、第一异或门(15)、第一级分频
电路(16)，第二级分频电路(17)、第二异或门(18)；
所述第一SR锁存器(13)的正向输出端分别连接所述第一D触发器(14)的信号输入端
和第...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄燕，王立峰，黄庆安，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32