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一种高能效全动态多模态传感器芯片制造技术

技术编号:42309724 阅读:32 留言:0更新日期:2024-08-14 15:54
本发明专利技术公开了一种高能效全动态多模态传感器芯片,包括多通道传感器模块、线性校准参考源、全动态模拟前端、模数转换模块、多通道数字伺服环路以及多通道数字输出模块。本发明专利技术采用多传感融合技术通过可调理脉冲开关采样技术将多种不同类型传感器信号转换成电路可读的电压信号,实现多传感信号融合的多模态电路功能;采用线性校准输入,有效地校准电路系统产生的误差,实现读取数据的准确性;采用包含全动态运算放大器的模拟前端,显著降低了系统电路的功耗和噪声,提升系统电路的能效;采用多通道数字伺服环路,调整多通道传感器电学信号的基准值,使得各个传感器电学信号处于有效量化区间,最大化利用了系统电路的动态范围,提高电路的精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于cmos传感器电路芯片设计,具体涉及一种高能效全动态多模态传感器芯片


技术介绍

1、在当今智能化和自动化的应用场景中,传感器网络系统扮演着至关重要的角色,用于监测环境、收集数据、实现自动化控制等任务。然而,在复杂的环境中,单一传感器往往无法提供足够的信息来完整地描述环境状态;为了获得更全面、更准确的信息,多传感器融合技术被引入到传感器网络系统中。多传感器融合的cmos传感器电路是一种基于cmos技术的电路,旨在从多个传感器中读取数据并进行融合处理,以实现对环境的全面感知和准确监测。传感器融合是一种快速发展的技术,在当今世界已变得愈加突出,用于农业监测、环境监测与预警、资源探测、自动驾驶汽车控制、雷达处理、卫星成像等应用;如在农业领域,环境温湿度、土壤温湿度、ph值、盐度等因素对农作物生长有着直接影响,多传感器融合的监测能够让人及时地了解农作物的生长环境,及时应对突发情况,保障农作物的生长以及产量的提高。在煤矿探勘领域,环境感知和信息获取的能力会直接影响到资源的利用能力、勘探的安全以及环境的保护,温湿度传感器、电化学型气体传感器、光学-声学气本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高能效全动态多模态传感器芯片,其特征在于,包括多通道传感器模块、线性校准参考源、全动态模拟前端、模数转换模块、多通道数字伺服环路以及多通道数字输出模块,其中:

2.根据权利要求1所述的高能效全动态多模态传感器芯片,其特征在于:所述多通道传感器模块包含有电阻传感器、电容传感器、电感传感器、光学传感器、电压传感器、电流传感器、温度传感器在内的多个传感器,并将环境信号按多传感融合时序转换为对应的电学信号,这些电学信号包括了电阻信号、电容信号、电感信号、光学信号、电压信号、电流信号、温度信号。

3.根据权利要求1所述的高能效全动态多模态传感器芯片,其特征在于:所述...

【技术特征摘要】

1.一种高能效全动态多模态传感器芯片,其特征在于,包括多通道传感器模块、线性校准参考源、全动态模拟前端、模数转换模块、多通道数字伺服环路以及多通道数字输出模块,其中:

2.根据权利要求1所述的高能效全动态多模态传感器芯片,其特征在于:所述多通道传感器模块包含有电阻传感器、电容传感器、电感传感器、光学传感器、电压传感器、电流传感器、温度传感器在内的多个传感器,并将环境信号按多传感融合时序转换为对应的电学信号,这些电学信号包括了电阻信号、电容信号、电感信号、光学信号、电压信号、电流信号、温度信号。

3.根据权利要求1所述的高能效全动态多模态传感器芯片,其特征在于:所述全动态模拟前端包括复用器、全动态运算放大器和数模转换器,其中复用器按照多传感融合时序选通各通道传感器的电学信号输出,数模转换器对前一时序反馈的多通道累加信号进行数模转换后得到基准值调整信号,并利用该信号调整多通道传感器电学信号的基准值,使各通道传感器电学信号的量化区间调整到有效量化区间以充分利用电路的动态范围,然后将调整后的电学信号输入至全动态运算放大器进行电荷积分,最后将各通道传感器积分的电荷信号通过电容转换成多传感融合放大电压信号并输出。

4.根据权利要求1所述的高能效全动态多模态传感器芯片,其特征在于:所述模数转换模块包括模数转换器和解复用器,模数转换器将多传感融合放大电压信号转换成多传感融合精量化信号后输出至解复用器,解复用器则将多传感融合精量化信号解复用为多通道精量化信号并输出。

5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员:罗宇轩王正来赵博
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:

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