一种通过压阻传感阵列测量压力分布的电路和方法技术

本发明专利技术公开了一种通过压阻传感阵列测量压力分布的电路，它属于压力测量技术领域，包括：压阻传感阵列，所述压阻传感阵列由

【技术实现步骤摘要】
一种通过压阻传感阵列测量压力分布的电路和方法
本专利技术涉及压力测量
，具体涉及一种通过压阻传感阵列测量压力分布的电路和方法。
技术介绍
随着大数据和高速运算技术的发展，人工智能在各个领域也获得了更深刻和更广泛的应用和发展，一套完整的人工智能系统或应用包含对数据的获取运算、认知理解和动作反馈，系统设备获取数据的广度、精度和速度在很大程度上决定了系统的智能化程度。对于智能设备，数据的获取基本依靠各种各样的传感器，例如光传感器、压传感器、力感器、气体传感器等，多种传感器更好的协同合作，可以提高数据获取的广度，提升智能设备感知信息的能力，由众多的融合或单一品类的传感器组成的传感器阵列的结构和传感器数据采样电路的设计，则会直接影响着数据获取的精度和速度，进而影响智能设备的性能和实时应用效果。压阻传感器阵列可以测量物体之间接触力的大小、位置，跟踪力度分布的变换情况，可以有效地协助智能设备自动感知和获取力度信息，提高设备的智能化程度。本专利技术针对压阻传感器阵列的结构特征，提出了一种简单、易实现、速度快、误差小的测量电路和该电路的工作时序步骤。本专利技术通过严格的时序，控制电路中的关键元器件快速进入稳定状态，同时完成电压的扫描采样，从而计算出每一个传感点的电阻值，进而得到整个压力传感阵列覆盖区域的压力分布和变化情况。
技术实现思路
对于现有技术中所存在的问题，本专利技术提供的一种通过压阻传感阵列测量压力分布的电路和方法，可以测量压阻传感阵列的压力分布，扫描采样速度高，测量误差小，结构简单易实现，成本低，功耗低，适用于工业化应用和推广。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一方面，本专利技术提供了一种通过压阻传感阵列测量压力分布的电路，包括：压阻传感阵列，所述压阻传感阵列由阵列分布的的压阻传感器组成，其中，为行数，为列数，，；反向模拟选通模块，所述反向模拟选通模块上设有反向模拟选通控制端口、电压输入端口和个扫描端口，；正向模拟选通模块，所述正向模拟选通模块上设有正向模拟选通控制端口、输出端口和个采样端口，；控制器，所述控制器分别与所述反向模拟选通控制端口和所述正向模拟选通控制端口连接；模数转换器，所述模数转换器的输入端与所述输出端口连接，所述模数转换器的输出端与所述控制器连接；所述压阻传感器的一端与所述扫描端口连接，所述压阻传感器的另一端与所述采样端口连接，所述压阻传感器与所述采样端口之间均设有可控三态门，所述可控三态门均与所述控制器连接；所述压阻传感器连接有标称电阻，。作为一种优选的技术方案，所述压阻传感器与所述扫描端口之间均设有二极管。作为一种优选的技术方案，所述可控三态门均与地线连接。作为一种优选的技术方案，所述标称电阻的阻值不大于，其中为一个所述压阻传感器在无压力状态下的静态电阻值。作为一种优选的技术方案，所述反向模拟选通控制端口和所述正向模拟选通控制端口均包括控制字和/或使能端，所述控制器通过所述反向模拟选通控制端口使所述电压输入端口与一个所述扫描端口连通，所述控制器通过所述正向模拟选通控制端口使所述输出端口与一个所述采样端口连通。第二方面，本专利技术提供了一种通过压阻传感阵列测量压力分布的电路，包括以下步骤：步骤A1，所述控制器控制所述反向模拟选通模块的所述电压输入端口选通输出至第个所述扫描端口，所述控制器控制所述正向模拟选通模块的第个所述采样端口选通输出至所述输出端口，，；步骤A2，所述控制器设置所述三态门的工作状态，使与选通的所述采样端口连接的所述三态门处于高阻态，其他所述三态门均处于低阻态；步骤A3，所述正向模拟选通模块选通所述采样端口的模拟电压输出给所述模拟数字转换器；步骤A4，所述模拟数字转换器将数字信号发送至所述控制器，完成所述压阻传感器的压力值的数字化采样，并存储数据；步骤A5，使，所述正向模拟选通模块选通输出至第个所述采样端口，重复步骤A2-A4，直至完成一列所述压阻传感器的电阻值的采样；步骤A6，使，所述反向模拟选通模块选通输出至第个所述采样端口，重复步骤A1-A5，完成所述压阻传感阵列中所有的所述压阻传感器的电阻值的采样；步骤A7，根据所述压阻传感器的压力与电阻的映射关系，计算每个所述压阻传感器的压力值；重复步骤A1-A6，实现对所述压阻传感器的压力变化的实时动态追踪。本专利技术的有益效果表现在：1、本专利技术通过控制器可以使反向模拟选通模块的扫描端口和正向模拟选通模块的采样端口与压阻传感阵列中的每一个压阻传感器连通，可以简单快速的测量压阻传感阵列中每一个压阻传感器的实时电阻值，基于压阻传感器的压力电阻映射关系，可以计算每个压阻传感器的压力，形成基于每个压阻传感器位置的压力分布映射，扫描采样速度高，测量误差小，结构简单易实现，成本低，功耗低，适用于工业化应用和推广。2、本专利技术通过可控三态门增加了电路放电通道，提升了放电速度，在保证测量精度的前提下，可以提高扫描频率和测量速度，保证测量的实时性。3、本专利技术通过标称电阻可以保证对压阻传感器的阻值的测量的准确度。4、本专利技术通过压阻传感器与扫描端口之间的二极管可以起到静电防护的作用。附图说明图1为本专利技术中压阻传感阵列的结构示意图。图2为本专利技术中的压阻传感器的压力电阻映射关系示意图。图3为本专利技术中压阻传感阵列中的电路图。图4为本专利技术的功能框图。图5为本专利技术在测量压阻传感器时的等价电路图。图6为本专利技术一种实施例的电路图。图中：1-压阻传感阵列、11-压阻传感器、2-反向模拟选通模块、21-反向模拟选通控制端口、22-电压输入端口、23-扫描端口、3-正向模拟选通模块、31-正向模拟选通控制端口、311-控制字、312-使能端、32-输出端口、33-采样端口、4-控制器、5-模数转换器、6-可控三态门、61-可控三态门总线、7-标称电阻、8-二极管。具体实施方式为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。第一方面，请参照图1-5，本专利技术提供了一种通过压阻传感阵列测量压力分布的电路，包括：压阻传感阵列1，压阻传感阵列1由阵列分布的的压阻传感器11组成，其中，为行数，为列数，，；反向模拟选通模块2，反向模拟选通模块2上设有反向模拟选通控制端口21、电压输入端口22和个扫描端口23，；正向模拟选通模块3，正向模拟选通模块3上设有正向模拟选通控制端口31、输出端口32和个采样端口33，；控制器4，控制器4分别与反向模拟选通控制端口21和正向模拟选通控制端口31连接；模数转换器5，模数转换器5的输入端与输出端口32连接，模数转换器5的输出端与控制器4连接；压阻传感器11的一端与扫描端口23连接，压阻传感器11的另一端与采样端口33连接，压阻传感器11与采样端口33之间均设有可控三态门6，可控三态门6均与控制器4连接，具体的，控制器4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通过压阻传感阵列测量压力分布的电路，包括:/n压阻传感阵列，所述压阻传感阵列由

【技术特征摘要】
1.一种通过压阻传感阵列测量压力分布的电路，包括:
压阻传感阵列，所述压阻传感阵列由阵列分布的的压阻传感器组成，其中，为行数，为列数，，；
反向模拟选通模块，所述反向模拟选通模块上设有反向模拟选通控制端口、电压输入端口和个扫描端口，；
正向模拟选通模块，所述正向模拟选通模块上设有正向模拟选通控制端口、输出端口和个采样端口，；
控制器，所述控制器分别与所述反向模拟选通控制端口和所述正向模拟选通控制端口连接；
模数转换器，所述模数转换器的输入端与所述输出端口连接，所述模数转换器的输出端与所述控制器连接；
其特征在于，所述压阻传感器的一端与所述扫描端口连接，所述压阻传感器的另一端与所述采样端口连接，所述压阻传感器与所述采样端口之间均设有可控三态门，所述可控三态门均与所述控制器连接；所述压阻传感器连接有标称电阻，。


2.根据权利要求1所述的一种通过压阻传感阵列测量压力分布的电路，其特征在于，所述压阻传感器与所述扫描端口之间均设有二极管。


3.根据权利要求1所述的一种通过压阻传感阵列测量压力分布的电路，其特征在于，所述可控三态门均与地线连接。


4.根据权利要求1所述的一种通过压阻传感阵列测量压力分布的电路，其特征在于，所述标称电阻的阻值不大于，其中为一个所述压阻传感器在无压力状态下的静态电阻值。


5.根据权利要求1所述的一种通过压阻传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜邓宝，李付欣，李文钰，
申请(专利权)人：山东爱奥智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37