一种流量传感器信号处理电路装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种流量传感器信号处理电路装置，涉及流量传感器领域。该电路装置包括：电源、加热电阻、温度补偿电路、加热电阻调节电路、桥式电路、多路器、前置放大器、模数转换器、数字信号处理器、数模转换器；所述加热电阻调节电路用于调节所述加热电阻的温度至预设值；所述桥式电路包括设置在所述加热电阻上下游的测温电阻，用于感应由于空气流过引起的温度变化。通过本实用新型专利技术技术方案可以满足高可靠性、高精度、大量程要求的洁净气体的测量和监控，并且由于采用了恒定温差模式，保证了传感器的大范围状态测量。了传感器的大范围状态测量。了传感器的大范围状态测量。

【技术实现步骤摘要】
一种流量传感器信号处理电路装置


[0001]本技术涉及流量传感器领域，特别是涉及一种流量传感器信号处理电路装置。

技术介绍

[0002]目前，随着电子信息化时代的到来，对信息的测量和控制越发重要。其中流量的测量和控制广泛的应用于各个领域，如工业、医疗等。
[0003]流量是工业检测的重要因素，流量传感器在各行各业中的应用是推动国民经济增长的重要角色，如汽车领域，空气流量传感器是电控燃油喷射发动机上最重要的传感器之一，它安装在发动机的进气道上。发动机工作时，驾驶员通过加速踏板操纵节气门的开度来改变进气量以控制其运转。空气进入进气道后首先经由滤清器滤去尘埃等杂质，然后流经空气流量传感器，接着沿节气门通道进入进气歧管，最后分配到各气缸中。
[0004]具体来说，当传感器表面没有气流时，加热源周围的温度场呈对称分布，当传感器表面有气体流动时，气体对加热源有冷却作用，会带走加热源的一部分热量，导致加热源周围的温度场对称性被破坏。加热电阻在上游感应电阻和下游感应电阻之间，当汽车在行进途中时会有空气流动，一部分从所述上游感应电阻流经加热电阻，将热量传递至下游电阻再流出，另外一部分经过已经设置好的电阻背面通道流出。加热电阻失去热量传递至下游传感器增加空气流量，这就会使更多的热量发生转移。这意味着气体的流速越大，气体从加热源带走的热量越多，加热源周围的温度差距越大。
[0005]目前现有技术中工作环境都是没有考虑环境温度对于监测数据是否有影响，这样一来检测的数据误差大，元器件受风道温度影响导致稳定性差，从而通过主板元件线路影响测风元件放置架上的热膜元件，造成检测空气流量检测数据的失真。
[0006]基于以上问题，考虑一种新的流量传感器信号处理电路装置。

技术实现思路

[0007]针对上述
技术介绍
提出的技术问题，本技术提供了一种流量传感器信号处理电路装置。
[0008]本技术提供了如下方案：
[0009]一种流量传感器信号处理电路装置，所述电路装置包括电源、加热电阻、温度补偿电路、加热电阻调节电路、桥式电路、多路器、前置放大器、模数转换器、数字信号处理器、数模转换器；所述加热电阻调节电路用于调节所述加热电阻的温度至预设值；所述温度补偿电路用于检测所述加热电阻的环境温度并对所述加热电阻进行温度补偿，以将所述加热电阻与所述环境温度的温度差保持恒定；所述桥式电路包括设置在所述加热电阻上下游的测温电阻，用于感应由于空气流过引起的温度变化；所述多路器用于接收所述桥式电路输出的电压信号，并将所述电压信号依次经过放大器放大、模数转换器转换为数字信号、数字信号处理器处理得到流量信号、数模转换器转换为流量模拟信号后输出。
[0010]优选的，所述温度补偿电路包括环境电阻和外部电阻，所述环境电阻用于检测此电阻附近的环境温度，所述外部电阻用于将加热电阻的温度保持在高于所述环境温度的某一温度。
[0011]优选的，所述多路器的输入端还连接有内部温度传感器，所述内部温度传感器与所述加热电阻设置在同一芯片上，用于电源电压的参数测量和/或自身的温度测量。
[0012]优选的，所述内部温度传感器为嵌入式的电阻电桥。
[0013]优选的，所述加热电阻的加热过程所需的电流范围在4mA到10mA之间。
[0014]优选的，所述电源电压为5.5V到26V之间。
[0015]优选的，所述电路装置还包括场效应管，用于为电源电压提供过压保护。
[0016]优选的，还包括场效应管稳压器、带隙电路和电压调节器，用于对电压的进一步调节。
[0017]优选的，所述加热电阻、所述测温电阻以及所述环境电阻为铂电阻。
[0018]优选的，所述流量传感器为MEMS芯片流量传感器。
[0019]根据本技术提供的技术方案，本技术公开了以下技术效果：
[0020]本技术提供的流量传感器信号处理电路装置考虑了温度环境的影响，且工作在恒定温差模式，因此提高了检测的可靠性和精度，满足了大量程要求气体的测量和监控。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1是本技术一个实施例提供的一种流量传感器信号处理电路装置的电路图。
[0023]图2是本技术一个实施例提供的一种桥式电路的电桥连接方式；
[0024]图3是本技术一个实施例提供的加热电阻调节电路与温度补偿电路图。
具体实施方式
[0025]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0026]需要说明的是，在本技术的描述中，除非另有明确规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0027]针对上述
技术介绍
提出的技术问题，本技术提供一种流量传感器信号处理电路装置。如图1和2所示，电路装置包括电源、加热电阻R
HEAT
、温度补偿电路、加热电阻调节电路101、桥式电路、多路器102、前置放大器103、模数转换器104、数字信号处理器（未示出）、
数模转换器106、输出总线（105，107）；其中，加热电阻调节电路101用于调节加热电阻R
HEAT
的温度至预设值，通常是保持在高于环境温度的某个相对较高的温度；温度补偿电路用于检测加热电阻R
HEAT
的环境温度并对加热电阻R
HEAT
进行温度补偿，以将加热电阻R
HEAT
与所述环境温度的温度差保持恒定。该温度补偿电路具体可以包括环境电阻R
TEMB
和外部电阻R
TESTE
，环境电阻R
TEMB
与加热电阻位于同一流量传感器芯片上，用于检测此电阻附近的环境温度，加热电阻调节电路101用于根据环境温度调节外部电阻R
TESTE
用于将加热电阻的温度保持在高于所述环境温度的某一温度。在一个优选的实施例中，加热电阻R
HEAT
的加热过程所需的电流范围在4mA到10mA之间。
[0028]更优选的，电源电压为5.5V到26V之间。
[0029]在一个优选的实施例中，多路器102的输入端还连接有内部温度传感器（PTAT），该内部温度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种流量传感器信号处理电路装置，其特征在于，所述电路装置包括电源、加热电阻、温度补偿电路、加热电阻调节电路、桥式电路、多路器、前置放大器、模数转换器、数字信号处理器、数模转换器；所述加热电阻调节电路用于调节所述加热电阻的温度至预设值；所述温度补偿电路用于检测所述加热电阻的环境温度并对所述加热电阻进行温度补偿，以将所述加热电阻与所述环境温度的温度差保持恒定；所述桥式电路包括设置在所述加热电阻上下游的测温电阻，用于感应由于空气流过引起的温度变化并输出电压信号；所述多路器用于接收所述桥式电路输出的电压信号，并将所述电压信号依次经过放大器放大、模数转换器转换为数字信号、数字信号处理器处理得到流量信号、数模转换器转换为流量模拟信号后输出。2.根据权利要求1所述的一种流量传感器信号处理电路装置，其特征在于，所述温度补偿电路包括环境电阻和外部电阻，所述环境电阻用于检测此电阻附近的环境温度，所述外部电阻用于将加热电阻的温度保持在高于所述环境温度的某一温度。3.根据权利要求1或2所述的一种流量传感器信号处理电路装置，其特征在于，所述多路器的输入端还连接有内部温度传感器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁月，
申请(专利权)人：苏州瞬通半导体科技有限公司，
类型：新型
国别省市：