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原文传递基于红外的二氧化碳传感器的读出电路及其控制方法

专利名称：	基于红外的二氧化碳传感器的读出电路及其控制方法
摘要：	本发明涉及一种基于红外的二氧化碳传感器的读出电路及其控制方法。所述电路包括参考通道单元、CO2通道单元，所述参考通道单元、CO2通道单元均由增益可调仪表放大电路、单位增益缓冲器电路和增量式数模转换电路组成；增益可调仪表放大电路的输入端作为CO2探测信号输入端，增益可调仪表放大电路的输出端经单位增益缓冲器电路与增量式数模转换电路的输入端连接，增量式数模转换电路的输出端作为数字信号输出端。本发明具有高精度、低功耗的优点；本发明采用了斩波技术和相关双采样技术大大减小了失调和误差；本发明在基于红外测量CO2传感器领域有极高的应用可靠性和巨大的应用空间。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	福建;35
申请人：	福州大学
发明人：	魏榕山;林方俊;卢伟业;林家城
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-16T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-12T00:00:00+0800
申请号：	CN201910408432.9
公开号：	CN110006840A
代理机构：	福州元创专利商标代理有限公司
代理人：	陈明鑫;蔡学俊
分类号：	G01N21/3504(2014.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	350002 福建省福州市鼓楼区工业路523号
主权项：	1.一种基于红外的二氧化碳传感器的读出电路，其特征在于，包括参考通道单元、CO2通道单元，所述参考通道单元、CO2通道单元均由增益可调仪表放大电路、单位增益缓冲器电路和增量式数模转换电路组成；增益可调仪表放大电路的输入端作为CO2探测信号输入端，增益可调仪表放大电路的输出端经单位增益缓冲器电路与增量式数模转换电路的输入端连接，增量式数模转换电路的输出端作为数字信号输出端。 2.根据权利要求1所述的基于红外的二氧化碳传感器的读出电路，其特征在于，所述增益可调仪表放大电路包括增益可调模块和仪表放大器，所述增益可调模块包括可变电阻、第一电阻，第一电阻的一端作为参考通道单元、CO2通道单元的公共输入端，第一电阻的另一端与可变电阻的一端、仪表放大器的反相输入端连接，可变电阻的另一端与仪表放大器的输出端连接，仪表放大器的同相输入端作为参考通道单元/CO2通道单元的CO2探测信号输入端。 3.根据权利要求2所述的基于红外的二氧化碳传感器的读出电路，其特征在于，所述可变电阻包括第一至第N+1开关、第二至第N+2电阻，第二电阻的一端与第一开关的一端、第一电阻的另一端连接，第二电阻的另一端与第三电阻的一端、第二开关的一端连接，依次类推，第i电阻的另一端与第i+1电阻的一端、第i开关的一端连接，第N+1电阻的另一端与第N+2电阻的一端、第N+1开关的一端连接，第一开关的另一端与第二至第N开关的另一端连接，第N+2电阻的另一端与仪表放大器的输出端连接，其中，i为整数且2＜i＜N+1。 4.根据权利要求3所述的基于红外的二氧化碳传感器的读出电路，其特征在于，所述第一至第N+1开关均为MOS管开关。 5.根据权利要求2所述的基于红外的二氧化碳传感器的读出电路，其特征在于，所述仪表放大器包括第一至第二斩波放大器、第一至第三跨导放大器、第一至第四密勒补偿电容，第一斩波放大器的第一输入端、第二输入端分别作为仪表放大器的反相输入端、同相输入端，第一斩波放大器的第一输出端、第二输出端分别与第一跨导放大器同相输入端、反相输入端连接，第一跨导放大器的第一输出端、第二输出端分别与第二斩波放大器的第一输入端、第二输入端连接，第二斩波放大器的第一输出端与第一密勒补偿电容的一端、第二跨导放大器的同相输入端连接，第二斩波放大器的第二输出端与第二密勒补偿电容的一端、第二跨导放大器的反相输入端连接，第二密勒补偿电容的另一端连接至GND，第一密勒补偿电容的另一端与第三密勒补偿电容的一端、第三跨导放大器的输出端连接，第二跨导放大器的第一输出端与第三密勒补偿电容的另一端、第三跨导放大器的反相输入端连接，第二跨导放大器的第二输出端与第四密勒补偿电容的一端、第三跨导放大器的同相输入端连接，第四密勒补偿电容的另一端连接至GND，第三跨导放大器的输出端作为仪表放大器的输出端。 6.一种基于权利要求1-5任一所述的基于红外的二氧化碳传感器的读出电路的控制方法，其特征在于，包括如下步骤，步骤S1、设置增益可调仪表放大电路的增益倍数；步骤S2、将CO2探测信号输入增益可调仪表放大电路，放大后经单位增益缓冲器电路传输给增量式数模转换电路；步骤S4、增量式数模转换电路将模拟信号转换成数字信号输出。
所属类别：	发明专利