低功耗電阻-電容式傳感器測量電路研究.pdf

1、作為工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究等活動獲取信息的主要途徑和手段，傳感器為人們探知新事物、測量和控制提供著必要的條件和依據(jù)。電阻式和電容式傳感器作為兩類基本的傳感器，隨著傳感技術(shù)的不斷發(fā)展，其應(yīng)用范圍越來越廣。然而，在許多諸如物聯(lián)網(wǎng)、無源無線測量和可穿戴設(shè)備等應(yīng)用場合，由于對傳感器的功耗要求十分苛刻，只有低功耗的電阻/電容式傳感器才能得以運(yùn)用，這使得很多現(xiàn)有的電阻/電容式傳感器無法滿足應(yīng)用要求。電阻/電容式傳感器的功耗來源于其測量電路，因此，低功耗

2、電阻/電容式傳感器的關(guān)鍵在于設(shè)計(jì)出低功耗的測量電路?；诖?，本文提出使用RC方波振蕩電路作為電阻/電容式傳感器的測量電路，通過低功耗和穩(wěn)定性的分析與設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了在1mW以內(nèi)的低功耗下電路較穩(wěn)定運(yùn)行，并運(yùn)用此測量電路設(shè)計(jì)了一款電阻式磁傳感器。
　　本研究主要內(nèi)容包括：①分析了常用電阻/電容式傳感器測量電路的原理，并對其優(yōu)缺點(diǎn)和局限進(jìn)行了對比。②選取RC振蕩電路作為電阻/電容式傳感器的測量電路，并理論分析與對比了各種RC振蕩電路，再結(jié)

3、合實(shí)驗(yàn)分析與對比，最終選取了CMOS反相器構(gòu)成的RC方波振蕩電路作為電阻/電容式傳感器的測量電路。③詳細(xì)分析了CMOS反相器構(gòu)成的RC方波振蕩電路的原理，對其進(jìn)行低功耗分析與設(shè)計(jì)的同時(shí)分析了影響該振蕩電路的穩(wěn)定性的因素并提出了相應(yīng)的解決辦法。④建立了CMOS反相器構(gòu)成的RC方波振蕩電路電源電壓、外界溫度和輸出頻率數(shù)據(jù)的同步采集存儲系統(tǒng)。同時(shí)，使用Matlab編寫了數(shù)據(jù)分析處理程序，得出CMOS反相器構(gòu)成的RC方波振蕩電路輸出頻率與電源電