0处于工作状态中时，石墨烯传感器200的电阻值会随着其发生的形变而发生相应变化，那么当石墨烯传感器200的电阻值发生变化时，压电转换电路300输出的电压值、模数转换器400输出的数字信号都会随之发生变化，那么此时模数转换器400输出的数字信号表征的电压值就不能保证一直等于电源电压值的一半。
[0062]基于此，具体在本发明实际应用过程中，当石墨烯传感器200发生形变而电阻值发生变化后，压电转换电路300输出第二电压值，模数转换器400将该第二电压值转换为第四数字信号并输出给微控制器500中的滤波电路503，经过滤波电路503的过滤处理后，继续由微控制器500中的计算电路501依据该过滤处理后的第四数字信号计算当前所述石墨烯传感器200的电阻值。
[0063]进一步，当微控制器500依据模数转换器400输出的第四数字信号判断当前第四数字信号表征的电压值不等于电源100输出的电源电压值的一半时，表示当前校正系统中模数转换器400的输出电压值没有处于正确的电压值上，此时，微控制器500中的计算电路501依据所述第四数字信号计算得到当前所述石墨烯传感器200的电阻值，进而控制电路502依据计算电路501计算得到的当前所述石墨烯传感器200的电阻值，控制所述电阻阵列中的开关闭合或断开。
[0064]具体地，当当前所述石墨烯传感器200的电阻值大于压电转换电路300的电阻值时，控制所述压电转换电路300中电阻阵列中的某些开关断开，以增大所述压电转换电路300的阻值大小，使得调整后的压电转换电路300的阻值大小等于当前所述石墨烯传感器200的电阻值。而当当前所述石墨烯传感器200的电阻值小于压电转换电路300的电阻值时，控制所述压电转换电路300中电阻阵列中的某些开关闭合，以减小所述压电转换电路300的阻值大小，使得调整后的压电转换电路300的阻值大小等于当前所述石墨烯传感器200的电阻值，从而保证当前校正系统中模数转换器400的输出电压值一直处于正确的电压值上，即等于电源电压值的一半。因此经过上述对压电转换电路300的阻值的实时调整，保证了当前校正系统中模数转换器400的静态工作点处于电源电压值的一半，从而保证了模数转换器30有最好的线性度，由此使得模数转换器30转换后的数字信号有最高精度，有助于提高后续电路40中各种算法计算结果的精度，保证了后续电路600处理数据的准确性。
[0065]因此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100、石墨烯传感器200、用于将所述石墨烯传感器200发生形变的形变信息转换为模拟信号的压电转换电路300、用于将所述模拟信号转换为数字信号的模数转换器400、以及微控制器500。其中压电转换电路300的一端同时连接所述电源100和所述微控制器500，另一端同时连接所述石墨烯传感器200和所述模数转换器400的输入端，模数转换器400的输出端与所述微控制器500连接，并同时与后续电路600连接，微控制器500的一端与所述模数转换器400的输出端连接，另一端与所述压电转换电路300连接，用于依据所述模数转换器400输出的数字信号控制调节所述压电转换电路300的阻值大小，以控制调节所述模数转换器400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300、模数转换器400和微控制器500构成的反馈电路，当微控制器500依据模数转换器400输出的数字信号获知当前模数转换器400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300的阻值大小，以实现控制调节所述模数转换器400输出的电压值满足阈值条件，从而保证将压电转换电路300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400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400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400具有最好的线性度，由此保证了模数转换器400的转换结果的精度，从而提高了后续电路600中各种算法计算结果的精度，即提高了后续电路600处理数据的准确性。
[0066]需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0067]以上对本发明所提供的一种基于石墨烯传感器的自校正系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【主权项】
1.一种基于石墨烯传感器的自校正系统，其特征在于，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， 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； 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； 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。2.根据权利要求1所述的自校正系统，其特征在于， 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； 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。3.根据权利要求2所述的自校正系统，其特征在于，所述微控制器包括: 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； 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。4.根据权利要求3所述的自校正系统，其特征在于，所述微控制器还包括: 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。5.根据权利要求1-4任一项所述的自校正系统，其特征在于，所述模数转换器输出的数字信号满足阈值条件包括: 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; 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。
【专利摘要】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，微控制器的一端与模数转换器的输出端连接，另一端与压电转换电路连接，用于依据模数转换器输出的数字信号控制调节压电转换电路的阻值大小，以控制调节模数转换器输出的数字信号满足阈值条件。本发明保证了模数转换器具有最大的动态范围，且使得模数转换器具有最好的线性度，提高了后续电路处理数据的准确性。
【IPC分类】H03M1/12
【公开号】CN105187064
【申请号】CN201510729642
【发明人】皮德义, 尉长虹, 张鑫, 杜恺, 王增奎
【申请人】新港海岸(北京)科技有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年10月30日