一种基于石墨烯传感器的自校正系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及校正技术领域，更具体地说，涉及一种基于石墨烯传感器的自校正系统。
【背景技术】
[0002]石墨烯传感器是一种通过形变来改变自身电阻值的材料，其轻薄柔软、可塑性强，对形变反应灵敏，成本低廉，易于大规模生产制造。因此基于石墨烯传感器具有的上述优点，石墨烯传感器被得到广泛应用，例如将其应用到跑步姿势识别、脉搏识别等应用场景。
[0003]石墨烯传感器的本征电阻为石墨烯传感器没有发生任何形变时，石墨烯传感器表现出来的电阻。
[0004]在包括石墨烯传感器的应用系统中，需要同时包括与石墨烯传感器连接的压电转换电路，以及与压电转换电路连接的模数转换器。其中，所述压电转换电路用于将石墨烯传感器发生形变的形变信息转换为电信号(电信号即模拟信号)，进而将该电信号发送至模数转换器。所述模数转换器将所述电信号转换为数字信号，进而将数字信号发送至后续电路，以使得后续电路进行后续的数据处理。
[0005]然而在实际应用过程中，不同的石墨烯传感器的本征电阻不同，当不同的石墨烯传感器应用到同一应用系统中时，压电转换电路输出的电压值不能保证均处在正确的电压值上，一般正确的电压值指的是电源电压值的一半，或一个预设电压值范围内的值，该预设电压值范围包括该电源电压值的一半的值。那么当压电转换电路输出的电压值没有处在正确的电压值上时，就会导致模数转换器的动态范围降低，这样就会导致系统存在以下问题:
[0006]1、模数转换器的动态范围降低，使得数据容易溢出，从而导致后续电路的处理过程发生错误。
[0007]2、当模数转换器的静态工作点没有处于正确的电压值上时，模数转换器的线性度就会降低，从而导致模数转换器的转换结果误差增大，使得后续电路处理数据的精度降低。
【发明内容】
[0008]有鉴于此，本发明提供一种基于石墨烯传感器的自校正系统，以解决现有技术中无法保证压电转换电路输出的电压值均在正确的电压值上，从而导致的模数转换器的动态范围降低使得数据容易溢出，从而导致后续电路的处理过程发生错误，以及当模数转换器的静态工作点没有处于正确的电压值上时，模数转换器的线性度降低，从而导致模数转换器的转换结果误差增大，使得后续电路处理数据的精度降低的问题。技术方案如下:
[0009]本发明提供一种基于石墨烯传感器的自校正系统，包括电源、石墨烯传感器、用于将所述石墨烯传感器发生形变的形变信息转换为模拟信号的压电转换电路、用于将所述模拟信号转换为数字信号的模数转换器、以及微控制器；其中，
[0010]所述压电转换电路的一端同时连接所述电源和所述微控制器，另一端同时连接所述石墨烯传感器和所述模数转换器的输入端；
[0011]所述模数转换器的输出端与所述微控制器连接，并同时与后续电路连接；
[0012]所述微控制器的一端与所述模数转换器的输出端连接，另一端与所述压电转换电路连接，用于依据所述模数转换器输出的数字信号控制调节所述压电转换电路的阻值大小，以控制调节所述模数转换器输出的数字信号满足阈值条件。
[0013]优选地，所述压电转换电路包括一组电阻阵列，所述电阻阵列中的各个电阻分别通过一开关并联连接；
[0014]所述微控制器具体用于，依据所述模数转换器输出的数字信号控制所述电阻阵列中的开关闭合或断开，以控制调节所述模数转换器输出的数字信号满足阈值条件。
[0015]优选地，所述微控制器包括:
[0016]依据所述模数转换器输出的数字信号，计算当前所述石墨烯传感器的电阻值的计算电路；
[0017]依据计算得到的当前所述石墨烯传感器的电阻值，控制所述电阻阵列中的开关闭合或断开的控制电路。
[0018]优选地，所述微控制器还包括:
[0019]设置于所述模数转换器和所述计算电路之间，用于对所述数字信号进行过滤，以滤除掉所述数字信号中的噪声信号的滤波电路。
[0020]优选地，所述模数转换器输出的数字信号满足阈值条件包括:
[0021]所述模数转换器输出的数字信号表征的电压值等于所述电源输出的电源电压值的一半；
[0022]或所述模数转换器输出的数字信号表征的电压值在预设范围内。
[0023]应用本发明的上述技术方案，本发明提供的基于石墨烯传感器的自校正系统包括电源、石墨烯传感器、用于将所述石墨烯传感器发生形变的形变信息转换为模拟信号的压电转换电路、用于将所述模拟信号转换为数字信号的模数转换器、以及微控制器。其中压电转换电路的一端同时连接所述电源和所述微控制器，另一端同时连接所述石墨烯传感器和所述模数转换器的输入端，模数转换器的输出端与所述微控制器连接，并同时与后续电路连接，微控制器的一端与所述模数转换器的输出端连接，另一端与所述压电转换电路连接，用于依据所述模数转换器输出的数字信号控制调节所述压电转换电路的阻值大小，以控制调节所述模数转换器输出的数字信号满足阈值条件。因此本发明提供的基于石墨烯传感器的自校正系统中包括一条由压电转换电路、模数转换器和微控制器构成的反馈电路，当微控制器依据模数转换器输出的数字信号获知当前模数转换器输出的电压值不满足阈值条件时，控制调节所述压电转换电路的阻值大小，以实现控制调节所述模数转换器输出的电压值满足阈值条件，从而保证将压电转换电路的静态工作点校正到正确的电压值(如电源电压值的一半)上，保证了模数转换器具有最大的动态范围，那么也就最大程度地保证了数据的正确性，防止数据溢出的发生。同时，本发明还保证了模数转换器的静态工作点处于正确的电压值(如电源电压值的一半)上，使得模数转换器具有最好的线性度，由此保证了模数转换器的转换结果的精度，从而提高了后续电路中各种算法计算结果的精度，即提高了后续电路处理数据的准确性。
【附图说明】
[0024]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0025]图1为现有技术中包括石墨烯传感器的应用系统的结构示意图；
[0026]图2为本发明提供的一种基于石墨烯传感器的自校正系统的结构示意图；
[0027]图3为本发明提供的一种基于石墨烯传感器的自校正系统的另一种结构示意图；
[0028]图4为本发明中微控制器的结构示意图；
[0029]图5为本发明提供的一种基于石墨烯传感器的自校正系统的再一种结构示意图。
【具体实施方式】
[0030]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0031]现有技术中包括石墨烯传感器的应用系统的结构示意图如图1所示，其包括石墨烯传感器10、压电转换电路20、模数转换器30和后续电路40。
[0032]其中，压电转换电路20用于将石墨烯传感器10发生形变的形变信息转换为电信号，并发送至模数转换器30。模数转换器30将接收到的电信号转换为数字信号，进而发送至后续电路40，后续电路40依据该数字信号进行后续数据的处理。
[0033]然而在实际应用过程中，不同的石墨烯传感器10的本征电阻不同，当不同的石墨烯传感器10应用到同一应用系统中时，压电转换电路20输出的电压值不能保证均处在正确的电压值上。本发明中所述正确的电压值指的是电源电压值的一半，或一个预设电压值范围内的值，该预设电压值范围包括该电源电压值的一半的值。为了便于说明，本发明以正确的电压值为电源电压值的一半为例来说。
[0034]当石墨烯传感器10的本征电阻不同时，压电转换电路20输出的电压值可能不等于