导读:本文包含了传感器接口论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:生物医学,传感器,接口电路,电容检测
传感器接口论文文献综述
刘俊昕[1]（2019）在《生物医学电容传感器接口电路芯片的研究与设计》一文中研究指出传感器接口电路芯片是跨接传感器与信号处理芯片的桥梁,是将传感器检测的非电物理量按照一定的规律转换为电路系统可检测、可处理的电信号。随着人们对健康问题关注的逐渐增加,以及物联网和5G技术的快速发展,便携式、可穿戴式、智能生物医学监测设备已成为生物医学领域的重要研究方向。本文简单介绍了现有各生物医学传感器接口电路的类型及工作原理之后,分别针对模拟和数字系统设计了一款电压输出式生物医学电容传感器接口电路和一款数字输出生物医学电容传感器接口电路。电压输出式生物医学电容传感器接口电路,采用基于电容变化的频率调制电路和频率电压转换电路的结构,以实现对生物医学电容传感器高灵敏度、宽范围的检测。其中,基于电容变化的频率调制电路,采用双向自切换式RC张弛振荡器,将电容传感器的容值信息,转换为与其成比例的频率方波信号。频率电压转换电路,采用边沿检测方式,以信号边沿触发为条件,通过MOS开关控制电流源对电容的充电时间,可在输入信号的一个周期内,完成频率信息到电压信号的转换,减小输出的延时,提高电路系统的工作效率。在完成电路功能设计后,对电路各模块布局布线绘制芯片版图,后仿真结果表明电容检测灵敏度可达0.69~1.342fF,功耗仅为85.14uW。针对所设计芯片绘制测试板PCB板图,基于TSMC 0.18um 1P6M工艺流片生产,完成对芯片实物功能验证以及各项参数指标测量。针对多数电路系统对数字信号处理的需求,以及传统数字输出电容传感器接口电路仅可单精度检测的问题,设计了一款数字输出生物医学电容传感器接口电路,采用低精度与高精度相配合的双精度电容-时间转换电路,和可编程时间-数字转换电路结构,直接将检测到的电容值信息转换为数字量输出,并储存至寄存器之中。其中电容-时间转换电路,通过比较器对比被测电容上的电压与设定电压,经脉冲发生器单元和D触发器分频,输出一个周期与被测电容成线性关系的方波信号。时间-数字转换电路中,可编程分频器通过外部控制信号N将被测信号T_M信号扩大2~(N+1)倍,在不改变参考信号T_L、T_H的情况下,提高电路对电容的检测精度。逻辑控制模块使T_L、T_H参考信号对放大后的2~(N+1)·T_M信号实现两级双精度检测,控制计数器将T_L与T_H信号的测量结果分别存储至寄存器Reg0与Reg1中。基于TSMC 0.18um 1P6M工艺绘制芯片版图,使用Cadence Spectre的后仿真结果表明,电容检测最高精度可达0.15fF,电路功耗为160.6uW,面积为0.533mm~2,具有宽范围、高精度、不易受电源电压和温度的波动影响等优点。(本文来源于《桂林电子科技大学》期刊2019-05-30）
王亚林[2]（2019）在《电阻桥式MEMS传感器接口电路研究》一文中研究指出基于微纳制造技术的进步,MEMS传感器近年来获得重大发展,依靠其高精度、小型化、低成本、智能化、集成化等优势,目前已经在汽车、手机、航空航天、医疗仪器、工业监测等众多领域得到了应用。电阻桥式MEMS传感器是一类具有广泛应用的传感器,它利用电阻材料的压敏、热敏特性来检测外界信号,典型应用如压力传感器,压阻式加速度传感器,热膜式流量传感器等。热膜式流量传感器是一种典型的电阻桥原理传感器,基于MEMS技术的数字型热膜式空气流量传感器具有测量精度更高、动态响应速度更快、抗干扰能力更强和可以识别进气的方向等特点,已成为流量传感器的发展主流。接口电路作为MEMS传感器重要组成部分,它控制传感器正常工作并将测量信号进行调理计算并输出,因此设计一款高性能接口电路对于MEMS传感器整体性能提升具有重要意义。本文对电阻桥式MEMS流量传感器进行研究,设计了一款用于MEMS热膜式流量传感器的数字型接口电路芯片。流量传感器采用恒温差工作模式,该电路基于两个恒流源闭环控制方式,实现进气温度与加热温度温差恒定。2阶sigma delta模数转换器(EA ADC)实现流量信号与温度信号的实时模拟/数字转换,CIC+IIR级联方式的后级滤波器实现降采样与噪声滤除。设计了指数过渡分段拟合方法用于传感器输出电压与流量值的标定,提高了传感器拟合误差。温度信号与流量信号经过温度补偿算法处理后,最终通过SPI通信接口输出补偿后的流量测量值。根据MEMS流量传感器的设计参数,在MATLAB上建立了 ΣΔADC模型,仿真结果表明过采样率为512,ADC的信噪比达到103dB。设计了 64倍降采样CIC滤波器,IIR低通滤波器,并在FPGA进行原型验证。利用Cadence、Mentor等EDA工具进行了电路设计与仿真,芯片基于0.18μμm CMOS工艺制造。接口电路芯片与MEMS敏感结构封装形成流量测量微系统,整个系统最终测试结果表明:该芯片输出有效位数≥14bits,功耗≤25mW,1h测量稳定性(相对误差)小于770ppm。设计的分段拟合方法,相比传统多项式拟合方法,拟合误差仅为原来的叁分之一。改进BP神经网络温度补偿算法改善了传感器的温度适应性,流量检测的精度均小于1%FS。(本文来源于《中国电子科技集团公司电子科学研究院》期刊2019-04-02）
李云飞,周扬,张飞,武金模[3]（2019）在《传感器接口标准在桥梁健康状态监测中的应用设计》一文中研究指出针对桥梁健康状态监测需要应用多种传感器采集数据,所涉及的接口形式不统一,系统扩展维护困难的问题,在对传感器接口标准GB/T30269. 701和GB/T30269. 702进行分析的基础上,对桥梁健康状态监测系统进行传感器接口标准化设计,实现了符合传感器接口标准的桥梁状态参数采集终端和桥梁监测综合主机。搭建的测试系统运行结果显示:系统工作性能良好,具有较好的可扩展性和可维护性。(本文来源于《传感器与微系统》期刊2019年01期）
孟庆琳[4]（2018）在《基于Zynq的CMOS传感器接口逻辑电路优化设计及图像处理技术研究》一文中研究指出随着科学技术的发展,现代工业自动化生产过程中需要识别各种零件、读取标签字码、监控工业现场。但这些需要高效的、长时间监视的、机械的任务并不适合人工作业,人工视觉难以满足社会生产需求,所以机器视觉应运而生。由于机器视觉系统具有高准确性、高自动化,能够实现测量和判断任务,同时避免危险工作环境中人工作业带来的风险,因此机器视觉系统被逐渐应用到各种工业自动化生产中。图像采集处理是机器视觉中重要的技术核心,是机器视觉中不可或缺的一环。选择在Zynq的PL端(实质为FPGA)实现接口驱动电路及数据采集,利用其硬件固有的快速特性,能够大幅度提高系统的吞吐量和计算性能。并以斑点检测为例,阐述了基于Zynq实现图像处理软硬件协同的方法与过程。斑点检测作为机器视觉的重点内容之一,是实现特征生成与识别等图像处理的预处理环节,广泛应用于自动化工业生产中如固定零件的螺丝及垫片的检测、切削及钻孔加工的有无检测等。Zynq-7000系列采用ARM+FPGA结构,充分发挥两者优势,兼备高性能与低功耗,并能够灵活扩展。围绕基于Zynq的传感器接口逻辑优化设计及图像处理技术,本文主要研究以下几方面内容:(1)基于Zynq的PL端实现图像传感器接口逻辑功能模块优化设计:为了读出CMOS传感器的图像数据,需要通过Zynq的PL端实现接口逻辑电路。对功能模块进行设计优化,使得各功能模块设计更加合理,性能进一步提升;(2)完善接口逻辑电路中触发控制接口,实现随机触发;(3)实现斑点检测中预处理部分硬件加速,完成软硬件协同设计中硬件设计,主要包括:基于HLS的预处理、基于Opencv的预处理模块功能仿真、预处理设计的配置、编译、调试以及系统集成;(4)实现斑点检测中软件部分图像处理,完成软硬件协同设计中软件设计,主要包括:求得二阶高斯模板、进行卷积运算及判断斑点。(本文来源于《南京邮电大学》期刊2018-11-14）
王翔[5]（2018）在《基于自动对齐算法的Python300图像传感器接口逻辑电路设计》一文中研究指出图像传感器按照接口数据传输方式可分为并行接口图像传感器和串行接口图像传感器,LVDS接口的图像传感器是串行接口图像传感器的一种,可以提供很高的帧率和抗干扰传输能力。图像传感器的逻辑接口,负责接收传输过来的原始图像数据,并进行解码、时序同步等操作,输出相应分辨率的图像数据,供后续处理或者显示。字对齐操作是指在高速的LVDS串行数据中找到正确的起始采样点,它是将LVDS高速串行数据恢复成低速并行数据的重要(本文来源于《电子世界》期刊2018年20期）
肖莹慧[6]（2018）在《基于数字电容式的传感器接口电路设计》一文中研究指出为了降低无源RFID传感器标签的功耗和面积,设计一种基于无源RFID数字电容式传感器的接口电路。其采用0.18μm CMOS工艺设计的集成式全数字结构,能够在频域内对传感器电容值进行处理。该电路采用一种功耗比传统反相器结构振荡器低30%的新型环形振荡器结构,振荡器内部是限幅的。最后,对该集成全数字电路进行测试。测试结果表明,其线性度与稳定性均良好,芯片占用面积小,仅为0.21 mm2,且功率消耗小,在电源电压下仅为0.92μW。因此,适合应用于无源RFID传感器标签设计中。(本文来源于《现代电子技术》期刊2018年18期）
魏来[7]（2018）在《应用于无源UHF RFID传感器接口的低功耗低压转换器设计》一文中研究指出为了增加射频识别(RFID)传感器的识读范围,针对无源超高频UHF(Ultra High Frequency)RFID标签的传感器接口,提出了一种新的低功耗低压时间数字转换器设计。该传感器接口采用基于游标原理的高效时数转换器,在保证分辨率和转换效率的同时,能够实现较低的功耗和较大的动态范围。采用TSMC 90 nm标准CMOS技术设计并制造。测量结果显示相比其他类似结构,提出接口在输入时间范围28.18μs~42.94μs时有效分辨率为10.48 bits。采样率为20 ksample/s时,转换器转化效率为0.396 p J/bit,且功耗和电压供应分别仅为3.84μW和0.6 V,能够有效增强无源UHF RFID压力传感器标签的识读范围。(本文来源于《电子器件》期刊2018年04期）
[8]（2018）在《传感器接口测试规范国家标准获批正式发布》一文中研究指出2018年6月11日,国家标准化管理委员会发布2018年第9号公告,国家标准《信息技术传感器网络第804部分:测试:传感器接口》(GB/T 30269.804-2018)(以下简称"传感器接口测试标准")已通过国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会批准正式发布,将于2019年1月1日起实施。中国科学院合肥物质科学研究院作为国家传感器网络标准(本文来源于《传感器世界》期刊2018年06期）
[9]（2018）在《传感器接口测试规范国家标准获批正式发布》一文中研究指出6月11日,国家标准化管理委员会发布2018年第9号公告,由中国科学院合肥物质科学研究院(以下简称"合肥研究院")与安徽中科美络信息技术有限公司(以下简称"中科美络")共同承担编制的国家标准《信息技术传感器网络第804部分:测试:传感器接口》(GB/T 30269.804-2018)(以下简称"传感器接口测试标准")已通过国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会批准正式发布,将于2019年1月1日起实施。合肥研究院作为国家传感器网络标准工作(本文来源于《功能材料信息》期刊2018年03期）
李翔宇[10]（2018）在《高性能隧穿磁阻传感器接口电路芯片集成技术研究》一文中研究指出与霍尔器件,各向异性磁阻,巨磁阻等磁强计相比,采用磁性多层膜材料研制的微型隧穿磁阻传感器(Tunneling Magnetic Resistance)具备灵敏度高、频响大、可靠性好等优点,在军事和民用领域有着广泛的应用。微型隧穿磁阻传感器芯片集成研究成为主要的发展方向之一,因此开展高性能数字化隧穿磁阻传感器接口电路芯片集成化研究具有重要意义。隧穿磁阻传感器在高性能研究中存在如下关键问题:隧穿磁阻传感器本底噪声较大,影响其最小磁场分辨力;隧穿磁阻传感器中大的磁隧穿结面积可以提高其灵敏度,但同时其输出温度漂移严重;隧穿磁阻传感器接口电路仍处于分立器件PCB集成,接口ASIC芯片集成问题尚待解决。为解决相应问题本文研究了隧穿磁阻传感器敏感结构的噪声特性和温度特性,开展了微型隧穿磁阻传感器接口电路芯片集成技术研究。从隧穿磁阻传感器敏感结构隧穿机理分析传感器的噪声特性,建立隧穿磁阻传感器敏感结构的噪声模型。从而得出隧穿磁阻传感器敏感结构噪声频谱,由于在地磁场磁信号测量中,信号为低频弱磁信号,隧穿磁阻传感器在低频处的主要噪声是磁畴壁热激发引起的噪声,采用常规电路高频调制方法不能降低其噪声,从而提出一种磁屏蔽型斩波调制的降噪方法。通过分析斩波电流幅值以及斩波电流频率与灵敏度的关系,确定最佳斩波电流参数,采用磁屏蔽型斩波调制方法使隧穿磁阻传感器敏感结构本底噪声从7.5n T/Hz1/2(@1Hz)降至0.15n T/Hz1/2(@1Hz),验证了方法的有效性。针对隧穿磁阻传感器敏感结构温度漂移问题,本文从磁性隧穿结电子自旋极化温度特性分析,得出隧穿磁阻传感器敏感结构灵敏度、零位与温度关系,从而提出一种基于数字处理芯片最小二乘算法的数字化补偿方法来实现高精度、高可靠性的实时温度补偿,有效地解决了隧穿磁阻传感器温漂问题。在隧穿磁阻传感器敏感结构噪声特性和温度特性理论分析的基础上,设计并实现了一款高性能隧穿磁阻传感器数字化接口ASIC芯片,芯片主要包含前级低噪声微弱信号检测电路和高精度四阶Sigma-Delta ADC。通过对接口电路各关键模块的非理想特性分析,优化设计电路中各参数。借助于Cadence仿真和0.35μm四层金属双多晶BCD工艺库完成版图设计与后仿真工作,采用上海华虹标准0.35μm CMOS工艺完成工程批流片。最后,建立高精度测试系统分别对接口ASIC芯片和隧穿磁阻磁强计整机进行了测试。测试结果表明,在-45~+85℃的温度范围内,温度补偿前后TMR微磁强计的灵敏度温漂系数从-1100ppm/℃降至-117ppm/℃;磁场测量量程为±100μT;功耗120m W(叁轴);数字TMR磁强计系统噪声水平达0.26n T/Hz1/2(@1Hz);非线性0.11%;设计的TMR微磁强计样机数字输出后端还集成了数字串口芯片,可完成与PC机实时数据通讯,并通过上位机软件实现了非线性、零位、温度补偿与校准功能,实现了高性能微型隧穿磁阻传感器芯片集成。本文开展的隧穿磁阻传感器接口电路芯片集成技术研究对高性能TMR微磁强计集成技术进步具有重要的推动作用,对隧穿磁阻传感器的集成化和微型化具有重要意义,在高精度磁探测领域有着广阔的应用价值。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-06-01）
传感器接口论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
基于微纳制造技术的进步,MEMS传感器近年来获得重大发展,依靠其高精度、小型化、低成本、智能化、集成化等优势,目前已经在汽车、手机、航空航天、医疗仪器、工业监测等众多领域得到了应用。电阻桥式MEMS传感器是一类具有广泛应用的传感器,它利用电阻材料的压敏、热敏特性来检测外界信号,典型应用如压力传感器,压阻式加速度传感器,热膜式流量传感器等。热膜式流量传感器是一种典型的电阻桥原理传感器,基于MEMS技术的数字型热膜式空气流量传感器具有测量精度更高、动态响应速度更快、抗干扰能力更强和可以识别进气的方向等特点,已成为流量传感器的发展主流。接口电路作为MEMS传感器重要组成部分,它控制传感器正常工作并将测量信号进行调理计算并输出,因此设计一款高性能接口电路对于MEMS传感器整体性能提升具有重要意义。本文对电阻桥式MEMS流量传感器进行研究,设计了一款用于MEMS热膜式流量传感器的数字型接口电路芯片。流量传感器采用恒温差工作模式,该电路基于两个恒流源闭环控制方式,实现进气温度与加热温度温差恒定。2阶sigma delta模数转换器(EA ADC)实现流量信号与温度信号的实时模拟/数字转换,CIC+IIR级联方式的后级滤波器实现降采样与噪声滤除。设计了指数过渡分段拟合方法用于传感器输出电压与流量值的标定,提高了传感器拟合误差。温度信号与流量信号经过温度补偿算法处理后,最终通过SPI通信接口输出补偿后的流量测量值。根据MEMS流量传感器的设计参数,在MATLAB上建立了 ΣΔADC模型,仿真结果表明过采样率为512,ADC的信噪比达到103dB。设计了 64倍降采样CIC滤波器,IIR低通滤波器,并在FPGA进行原型验证。利用Cadence、Mentor等EDA工具进行了电路设计与仿真,芯片基于0.18μμm CMOS工艺制造。接口电路芯片与MEMS敏感结构封装形成流量测量微系统,整个系统最终测试结果表明:该芯片输出有效位数≥14bits,功耗≤25mW,1h测量稳定性(相对误差)小于770ppm。设计的分段拟合方法,相比传统多项式拟合方法,拟合误差仅为原来的叁分之一。改进BP神经网络温度补偿算法改善了传感器的温度适应性,流量检测的精度均小于1%FS。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
传感器接口论文参考文献
[1].刘俊昕.生物医学电容传感器接口电路芯片的研究与设计[D].桂林电子科技大学.2019
[2].王亚林.电阻桥式MEMS传感器接口电路研究[D].中国电子科技集团公司电子科学研究院.2019
[3].李云飞,周扬,张飞,武金模.传感器接口标准在桥梁健康状态监测中的应用设计[J].传感器与微系统.2019
[4].孟庆琳.基于Zynq的CMOS传感器接口逻辑电路优化设计及图像处理技术研究[D].南京邮电大学.2018
[5].王翔.基于自动对齐算法的Python300图像传感器接口逻辑电路设计[J].电子世界.2018
[6].肖莹慧.基于数字电容式的传感器接口电路设计[J].现代电子技术.2018
[7].魏来.应用于无源UHFRFID传感器接口的低功耗低压转换器设计[J].电子器件.2018
[8]..传感器接口测试规范国家标准获批正式发布[J].传感器世界.2018
[9]..传感器接口测试规范国家标准获批正式发布[J].功能材料信息.2018
[10].李翔宇.高性能隧穿磁阻传感器接口电路芯片集成技术研究[D].哈尔滨工业大学.2018