本发明专利技术涉及电阻式传感器信号的处理方法和装置，包括：电源模块、上拉电阻模块、传感器模块、恒流源模块和控制模块；传感器模块的一端接地，另一端分别连接上拉电阻模块的第一端、恒流源模块和控制模块；上拉电阻模块的第二端连接电源模块；控制模块控制恒流源模块为传感器模块提供恒定电流；根据传感器模块两端的第一电压值和恒定电流得到传感器模块的估计电阻值；根据传感器模块的估计电阻值，调整上拉电阻模块的电阻值；根据传感器模块两端的第二电压值、上拉电阻模块的电阻值和电源模块的电源值，得到传感器模块的当前电阻值。本发明专利技术提供的技术方案提高了电阻式传感器不同范围电阻值的测量精度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及传感器
，尤其涉及一种电阻式传感器信号的处理方法和装置。
技术介绍
传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。传感器是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器的存在和发展，让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官，让物体慢慢变得活了起来。传感器有许多分类方法，根据其被测物理量来分，常见的有：温度传感器、湿度传感器、压力传感器、位移传感器、流量传感器、液位传感器、力传感器、加速度传感器、转矩传感器等，其中，将位移、力、加速度、扭矩、温度等非电物理量转换为电阻值变化的电阻式传感器最为常见。常见的温度类传感器，就是将温度的变化转变为电阻值的变化的电阻式传感器，以温度类传感器为例，温度类传感器信号采集电路如图1所示，温度类传感器电阻Rx的第一端接地，Rx的第二端连接上拉电阻R的第二端，上拉电阻R的第一端接5v电源，Rx的两端并联一个电容C，Rx的第二端连接单片机的通信端口，将Rx两端的电压信号Uo实时反馈给单片机，其中，上拉电阻R为一个已知的固定值。单片机根据下述公式(1)可以得到温度类传感器电阻Rx的当前值。 U o = 5 × R x R x + R - - - ( 1 ) ]]>并且根据下表1所示的，该温度类传感器的性能表，可以得到当前温度类传感器电阻Rx值所对应的温度值。表1某温度传感器性能表温度/℃-40-10152080130电阻值/kΩ45.39.23.062.50.330.09在信号处理过程中，通常需要如表1所示的数据，此类表格在电控柴油机控制过程中需要许多种，常见的有一维表格和二维表格，英文中将这些表格称之为MAP，通常也用其音译“脉谱”来表达。可见，现有温度类传感器的信号处理过程中，存在以下问题，首先，在整个温度类传感器电阻Rx测量变化范围内，上拉电阻一直为一固定电阻值，由于Rx电阻变化范围较大，在Rx与R的电阻差异较大时，测得的Uo值不准确，因此在Rx与R的电阻值差异较大时，影响Rx电阻测量精度。另外，每一个温度类传感器均需要一个单片机通信接口进行信号采集，单片机硬件资源有限，无法设置多个温度类传感器来提高电阻值测量精度。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是如何提高电阻式传感器的电阻测量精度。为此目的，本专利技术提出了一种电阻式传感器信号的处理装置包括：电源模块、上拉电阻模块、传感器模块、恒流源模块和控制模块；所述传感器模块的一端接地，另一端分别连接所述上拉电阻模块的第一端、所述恒流源模块和所述控制模块；所述上拉电阻模块的第二端连接所述电源模块；所述控制模块控制所述恒流源模块为所述传感器模块提供恒定电流，控制所述上拉电阻模块与传感器模块通信中断；根据传感器模块两端的第一电压值和所述恒定电流得到所述传感器模块的估计电阻值；所述控制模块控制所述恒流源模块与所述传感器模块通信中断，控制所述上拉电阻模块与传感器模块通信连接；根据所述传感器模块的估计电阻值，调整上拉电阻模块的电阻值；根据所述传感器模块两端的第二电压值、上拉电阻模块的电阻值和电源模块的电源值，得到所述传感器模块的当前电阻值。优选的，所述上拉电阻模块包括：多个并联的上拉电阻单元，所述上拉电阻单元包括串联的上拉电阻和第一可控开关；所述控制模块控制所述第一可控开关，以使所述上拉电阻模块与所述传感器模块通信连接或通信中断。优选的，所述恒流源模块包括串联的恒流源和第二可控开关；所述控制模块控制所述第二可控开关，以使所述恒流源模块与所述传感器模块通信连接或通信中断。优选的，所述控制模块包括ADC单元和数据处理单元，所述ADC单元的一端连接所述传感器模块的另一端，所述ADC模块的另一端连接所述数据处理单元的SPI通信接口。优选的，所述传感器模块包括并联的传感器电阻和电容；所述传感器电阻为温度类传感器电阻。另一方面，本专利技术还提供了一种采用上述任意一项所述的装置进行电阻式传感器信号处理的方法，包括：控制所述恒流源模块为所述传感器模块提供恒定电流，控制所述上拉电阻模块与传感器模块通信中断；根据传感器模块两端的第一电压值和所述恒定电流得到所述传感器模块的估计电阻值；控制所述恒流源模块与所述传感器模块通信中断，控制所述上拉电阻模块与传感器模块通信连接；根据所述传感器模块的估计电阻值，调整上拉电阻模块的电阻值；根据所述传感器模块两端的第二电压值、上拉电阻模块的电阻值和电源模块的电源值，得到所述传感器模块的当前电阻值。优选的，在得到所述传感器模块的当前电阻值之后，还包括：根据所述传感器模块的当前电阻值与待测物理量之间的对应关系，得到所述待测物理量的测量值。优选的，所述上拉电阻模块包括：多个并联的上拉电阻单元，所述上拉电阻单元包括串联的上拉电阻和第一可控开关；通过控制所述第一可控开关，使所述上拉电阻模块与所述传感器模块通信连接或通信中断。优选的，所述恒流源模块包括串联的恒流源和第二可控开关；通过控制所述第二可控开关，使所述恒流源模块与所述传感器模块通信连接或通信中断。优选的，所述传感器模块包括并联的传感器电阻和电容；所述传感器电阻为温度类传感器电阻。本专利技术实施例提供的电阻式传感器信号的处理方法和装置，通过给传感器模块输入恒定电流，根据采集的传感器模块两端的电压，计算传感器模块的估计电阻值，从而根据估计电阻值，选择合适的上拉模块的电阻值，克服了现有固定上拉电阻值，在传感器模块的电阻值与上拉电阻的电阻值相差较大时，传感器模块电阻值测量精度较低的缺陷，因此，本专利技术提供的技术方案可以根据传感器电阻值选择不同的上拉电阻，从而提高了电阻式传感器不同范围电阻值的测量精度。附图说明通过参考附图会更加清楚的理解本专利技术的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本专利技术进行任何限制，在附图中：图1为现有温度类传感器信号采集电路的架构示意图；图2为本专利技术一实施例提供的电阻式传感器信号的处理装置的框架示意图；图3为本专利技术又一实施例提供的电阻式传感器信号的处理装置的架构示意图；图4为本专利技术一实施例提供的电阻式传感器信号的处理方法的流程示意图；图5为本专利技术又一实施例提供的电阻式传感器信号的处理方法的流程示意图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的实施例进行详细描述。如图2和3所示，本专利技术实施例提供了一种电阻式传感器信号的处理装置，包括：电源模块、上拉电阻模块、传感器模块、恒流源模块和控制模块；传感器模块的一端接地，另一端分别连接上拉电阻模块的第一端、恒流源模块和控制模块；上拉电阻模块的第二端连接电源模块；控制模块控制恒流源模块为传感器模块提供恒定电流，控制上拉电阻模块与传感器模块通信中断；根据传感器模块两端的第一电压值和恒定电流得到传感器模块的估计电阻值；控制模块控制恒流源模块与传感器模块通信中断，控制上拉电阻模块与传感器模块通信连接；根据传感器模块的估计电阻值，调整上拉电阻模块的电阻值；根据本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电阻式传感器信号的处理装置，其特征在于，包括：电源模块、上拉电阻模块、传感器模块、恒流源模块和控制模块；所述传感器模块的一端接地，另一端分别连接所述上拉电阻模块的第一端、所述恒流源模块和所述控制模块；所述上拉电阻模块的第二端连接所述电源模块；所述控制模块控制所述恒流源模块为所述传感器模块提供恒定电流，控制所述上拉电阻模块与传感器模块通信中断；根据传感器模块两端的第一电压值和所述恒定电流得到所述传感器模块的估计电阻值；所述控制模块控制所述恒流源模块与所述传感器模块通信中断，控制所述上拉电阻模块与传感器模块通信连接；根据所述传感器模块的估计电阻值，调整上拉电阻模块的电阻值；根据所述传感器模块两端的第二电压值、上拉电阻模块的电阻值和电源模块的电源值，得到所述传感器模块的当前电阻值。
【技术特征摘要】
1.一种电阻式传感器信号的处理装置，其特征在于，包括：电源模块、上拉电阻模块、传感器模块、恒流源模块和控制模块；所述传感器模块的一端接地，另一端分别连接所述上拉电阻模块的第一端、所述恒流源模块和所述控制模块；所述上拉电阻模块的第二端连接所述电源模块；所述控制模块控制所述恒流源模块为所述传感器模块提供恒定电流，控制所述上拉电阻模块与传感器模块通信中断；根据传感器模块两端的第一电压值和所述恒定电流得到所述传感器模块的估计电阻值；所述控制模块控制所述恒流源模块与所述传感器模块通信中断，控制所述上拉电阻模块与传感器模块通信连接；根据所述传感器模块的估计电阻值，调整上拉电阻模块的电阻值；根据所述传感器模块两端的第二电压值、上拉电阻模块的电阻值和电源模块的电源值，得到所述传感器模块的当前电阻值。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述上拉电阻模块包括：多个并联的上拉电阻单元，所述上拉电阻单元包括串联的上拉电阻和第一可控开关；所述控制模块控制所述第一可控开关，以使所述上拉电阻模块与所述传感器模块通信连接或通信中断。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述恒流源模块包括串联的恒流源和第二可控开关；所述控制模块控制所述第二可控开关，以使所述恒流源模块与所述传感器模块通信连接或通信中断。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制模块包括ADC单元和数据处理单元，所述ADC单元的一端连接所述传感器模块的另一端，所述ADC模块的另一端连接所述数据处理单元的SPI通信接口。5....
【专利技术属性】
技术研发人员：秦涛，赵光亮，孙潇，仉佃伟，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
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