生物传感器的微信号精密测量装置及方法与流程

文档序号:12724546阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种生物传感器的微信号精密测量装置,该微信号精密测量装置连接有第一生物传感器、第二生物传感器、第三生物传感器以及第四生物传感器,其特征在于,所述微信号精密测量装置包括第一差分放大器、第二差分放大器、第三差分放大器、ADC放大芯片以及单片机,所述第一差分放大器和第二差分放大器均包括两个第一电阻以及两个第二电阻,所述第三差分放大器包括两个第三电阻以及两个第四电阻,其中:

所述第一差分运放器用于从第一生物传感器获取第一微信号并从第二生物传感器获取第二微信号,将第一微信号和第二微信号通过该第一差分运放器的放大倍数进行差分运算并放大得到第一差分信号,所述第一差分放大器的放大倍数等于第一差分放大器中的第二电阻和第一电阻的电阻值的比值;

所述第二差分放大器用于从第三生物传感器获取第三微信号并从第四生物传感器获取第四微信号,将第三微信号和第四微信号通过该第二差分放大器的放大倍数进行差分运算并放大得到第二差分信号,所述第二差分放大器的放大倍数等于第一差分放大器的放大倍数;

所述第三差分放大器用于将第一差分信号和第二差分信号通过该第三差分放大器的放大倍数进行差分运算并放大得到测量特征信号,所述第三差分放大器的放大倍数等于第三差分放大器中的第四电阻和第三电阻的电阻值的比值;

所述ADC放大芯片包括放大电路芯片以及ADC电路芯片,所述放大电路芯片用于将所述测量特征信号通过该放大电路芯片的放大倍数进行信号放大后输出至ADC电路芯片,所述放大电路芯片的放大倍数为该放大电路芯片的固有特定值;

其中,第一差分放大器的温度系数等于第二电阻的温度系数与第一电阻的温度系数的比值,第二差分放大器的温度系数与第一差分放大器的温度系数相等,第三差分放大器的温度系数等于第四电阻的温度系数与第三电阻的温度系数的比值,第一差分放大器的温度系数和第三差分放大器的温度系数的乘积与放大电路芯片的温度系数大小相等且符号相反。

2.如权利要求1所述的生物传感器的微信号精密测量装置,其特征在于:

所述第一差分放大器的第一输入端连接至第一生物传感器,第一差分放大器的第二输入端连接至第二生物传感器;

所述第二差分放大器的第一输入端连接至第三生物传感器,第二差分放大器的第二输入端连接至第四生物传感器;

所述第一差分放大器的输出端连接至第三差分放大器的第一输入端,第二差分放大器的输出端连接至第三差分放大器的第二输入端;

所述第三差分放大器的输出端连接至所述放大电路芯片的输入端,所述放大电路芯片的输出端连接至ADC电路芯片的输入端,所述ADC电路芯片的输出端连接至所述单片机。

3.如权利要求1所述的生物传感器的微信号精密测量装置,其特征在于,所述第一差分放大器还包括第一晶体三极管,第一差分放大器的其中一个第一电阻串联至第一晶体三极管的第一输入端,第一差分放大器的其中另一个第一电阻串联至第一晶体三极管的第二输入端,第一差分放大器的其中一个第二电阻的一端连接至第一晶体三极管的第一输入端且该第二电阻的另一端连接至第一晶体三极管的输出端,第一差分放大器的其中另一个第二电阻的一端连接至第一晶体三极管的第二输入端且该第二电阻的另一端连接至接地线。

4.如权利要求1所述的生物传感器的微信号精密测量装置,其特征在于,所述第二差分放大器还包括第一晶体三极管,第二差分放大器的其中一个第一电阻串联至第一晶体三极管的第一输入端,第二差分放大器的其中另一个第一电阻串联至第一晶体三极管的第二输入端,第二差分放大器的其中一个第二电阻的一端连接至第一晶体三极管的第一输入端且第二电阻的另一端连接至第一晶体三极管的输出端,第二差分放大器的其中另一个第二电阻的一端连接至第一晶体三极管的第二输入端且第二电阻的另一端连接至接地线。

5.如权利要求1所述的生物传感器的微信号精密测量装置,其特征在于,所述第三差分放大器还包括第二晶体三极管,其中一个第三电阻串联至第二晶体三极管的第一输入端,其中另一个第三电阻串联至第二晶体三极管的第二输入端,其中一个第四电阻的一端连接至第二晶体三极管的第一输入端且该第四电阻的另一端连接至第二晶体三极管的输出端,其中另一个第四电阻的一端连接至第二晶体三极管的第二输入端且该第四电阻的另一端连接至接地线。

6.如权利要求1至5任一项所述的生物传感器的微信号精密测量装置,其特征在于,所述第一生物传感器用于感测第一波长红外光照射在目标检测对象上产生的第一微信号,第二生物传感器用于感测第二波长红外光照射在目标检测对象上产生的第二微信号,第三生物传感器用于感测第三波长红外光照射在目标检测对象上产生的第三微信号,第四生物传感器用于感测第四波长红外光照射在目标检测对象上产生的第四微信号。

7.一种生物传感器的微信号精密测量方法,应用于微信号精密测量装置中,该微信号精密测量装置连接有第一生物传感器、第二生物传感器、第三生物传感器以及第四生物传感器,其特征在于,所述微信号精密测量装置包括第一差分放大器、第二差分放大器、第三差分放大器、ADC放大芯片以及单片机,第一差分放大器和第二差分放大器均包括两个第一电阻以及两个第二电阻,第三差分放大器包括两个第三电阻以及两个第四电阻,所述ADC放大芯片包括放大电路芯片和ADC电路芯片,其中,所述生物传感器的微信号精密测量方法包括如下步骤:

所述第一差分运放器从第一生物传感器获取第一微信号并从第二生物传感器获取第二微信号;

所述第一差分运放器将第一微信号和第二微信号通过该第一差分运放器的放大倍数进行差分运算并放大得到第一差分信号,所述第一差分放大器的放大倍数等于第一差分放大器中的第二电阻和第一电阻的电阻值的比值;

所述第二差分放大器从第三生物传感器获取第三微信号并从第四生物传感器获取第四微信号;

所述第二差分放大器将第三微信号和第四微信号通过该第二差分放大器的放大倍数进行差分运算并放大得到第二差分信号,所述第二差分放大器的放大倍数等于第一差分放大器的放大倍数;

所述第三差分放大器将第一差分信号和第二差分信号通过该第三差分放大器的放大倍数进行差分运算并放大得到测量特征信号,所述第三差分放大器的放大倍数等于第三差分放大器的第四电阻和第三电阻的电阻值的比值;

所述放大电路芯片将所述测量特征信号通过该放大电路芯片的放大倍数进行信号放大后输出至ADC电路芯片,所述放大电路芯片的放大倍数为该放大电路芯片的固有特定值;

所述ADC电路芯片将放大后的测量特征信号进行数模转换并输出至所述单片机进行信号测量分析;

其中,第一差分放大器的温度系数等于第二电阻的温度系数与第一电阻的温度系数的比值,第二差分放大器的温度系数与第一差分放大器的温度系数相等,第三差分放大器的温度系数等于第四电阻的温度系数与第三电阻的温度系数的比值,第一差分放大器的温度系数和第三差分放大器的温度系数的乘积与放大电路芯片的温度系数大小相等且符号相反。

8.如权利要求7所述的生物传感器的微信号精密测量方法,其特征在于,其特征在于,所述第一微信号是第一生物传感器感测到第一波长红外光照射在目标检测对象上产生的特征电信号,第二微信号是第二生物传感器感测到第二波长红外光照射在目标检测对象上产生的特征电信号,第三微信号是第三生物传感器感测到第三波长红外光照射在目标检测对象上产生的特征电信号,第四微信号是第四生物传感器感测到第四波长红外光照射在目标检测对象上产生的特征电信号。

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