本公開提供了一種傳感器和傳感器系統，該傳感器諸如基于MEMS的壓力傳感器，包括：一個或多個電阻性感測電橋，其包括具有第一感測電阻器(R₁)的第一感測支路(SR1)和具有第二感測電阻器(R₂)的第二感測支路(SR2)；振蕩器(100)，被配置用于生成振蕩信號(V_osc)；傳感器參考模塊(102)，被配置用于根據與其耦合的電阻器(R₁、R₂)的電阻值來生成用于振蕩器的控制信號(I_ctrl)；以及處理電路(202、204、206)，耦合至振蕩器(100)以提供指示振蕩信號(V_osc)的頻率(F_osc)或相應的周期(T_osc)的傳感器信號(V_count)。

技術領域

本描述涉及傳感器電橋。

一個或多個實施例可以例如應用于傳感器電子器件，諸如壓力傳感器、應變儀、負荷傳感器(load cell)、溫度傳感器等。

一個或多個實施例可以例如應用于具有減小的尺寸、低電源電壓和低功耗特性的傳感器電子接口，以用于例如在用于家用、工業(yè)、生物醫(yī)學、汽車和消費者應用的便攜式、遠程和無線電子系統中使用。

背景技術

盡管用于基于惠斯通電橋(WB)電路的電阻性傳感器的信號調節(jié)技術被廣泛使用，但是惠斯通電橋配置可能沒有促進實現低電壓和低功耗特性。

惠斯通電橋的靈敏度事實上可以是幾mV/V的量級(輸出電壓/激發(fā)電壓)，并且可以使用高激發(fā)電壓和放大加濾波級以便增強信號至模數轉換器的恰當輸入動態(tài)范圍。這可能引入噪聲、非線性并且增加總體功耗。

此外，惠斯通電橋的電流消耗可能為高(例如，在mA或更高的量級)并且不能容易地通過設計高電阻性傳感器來減小，這是因為電阻性傳感器的電阻取決于傳感器的物理特性和將被測量的物理環(huán)境。

實用新型內容

一個或多個實施例的一個目的是摒棄前文中概述的缺陷。

根據一個或多個實施例，該目的可以借助于具有在隨后的權利要求中闡述的特征的開關電阻器傳感器電橋來實現。

傳感器電子器件(諸如，例如在用于家庭、工業(yè)、生物醫(yī)學、汽車和消費者應用的例如便攜式、遠程和無線電子系統中使用的MEMS壓力傳感器、應變計、負荷傳感器、溫度傳感器等)可以是包括一個或多個實施例的設備的示例。

一個或多個實施例可以涉及：

-對應的傳感器系統，和/或

-對應的方法。

一個或多個實施例可以提供開關電阻器傳感器電橋(簡稱SRSB)，其中開關電阻器配置的傳感器電阻性變化可以被轉換為由振蕩器生成的信號的時間(周期)或頻率。

在一個或多個實施例中，感測信息可以不再通過電壓信號的幅度來傳達，而是通過能夠在時間離散域中被濾波并被數字化的時間周期或頻率來傳達。

一個或多個實施例可以不要求高激發(fā)電壓以便改進靈敏度和/或可以不涉及放大級。在一個或多個實施例中，開關電阻器分支中的電流可以是微安的量級。

一個或多個實施例可以因此促進提供低電壓、低功耗的解決方案，而同時在靈敏度、線性度和共模噪聲的抑制、以及電阻率的溫度依賴性的抑制方面提供與常規(guī)惠斯通電橋配置可比的性能。

一個或多個實施例可以提供以下優(yōu)點中的一個或多個：

-在提供電阻率的溫度依賴性的補償、良好的線性度、共模噪聲的抑制中的與基于惠斯通電橋的傳感器信號調節(jié)系統可比的性能；

-可以避免(高)激發(fā)電壓的使用，這導致低電壓、低功耗；