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专利名称：采用环型震荡电路的数字式电压传感器及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种传感器特别是采用环型震荡电路的的数字电压传感器，以及将其应用于微电阻测试仪；电枢点焊质量检测仪；电力开关触点点焊质量检测仪；公路、铁路载重车辆不停车自动称重仪；金属物体触摸感应防盗报警器等检测仪器时的电路结构。
背景技术：
现有的电压传感器，对于微小模拟电压信号的检测一般采用直流放大后输出模拟电压信号，若需要数字信号输出时则再加一级A/D转换或压控震荡器，这样不但电路复杂、功耗和体积大、可靠性降低，而且分辨率也低，一般在毫伏级。

发明内容
本发明提供一种采用环型震荡电路的数字式电压传感器，可直接将微伏级的模拟电压信号转换为数字电压信号输出，电路简单、功耗和体积小、可靠性高，分辨率可达0.01微伏。环型震荡电路是利用数字集成电路的单级门的传输延迟时间严格按照电源电压的变化而变化的特性，将奇数个非门(反向器)首尾相连构成的。


以3个首尾相连的非门构成的环型震荡电路(如图1)为例，其工作原理为当门1的输入为0时其输出为1，它使门2的输出为0，又使门3的输出为1，这个1到达门1的输入时，已经过了3级门的延迟时间，它又使门1、2、3依次反相，完成一个循环，形成环型震荡电路。门4作为缓冲输出，可隔离负载对环型震荡电路的影响。当电源电压升高或降低时，环型震荡电路的输出频率也会跟随升高和降低，以COMS数字集成电路4000系列中的6反向器4069为例，其电源电压在1.5-18V之间变化时，环型震荡电路的输出频率可在200KHZ-16MHZ之间变化。
具体实施例方式
图2是本数字式电压传感器用于微电阻测试仪、电枢点焊质量检测仪、电力开关触点点焊质量检测仪时的电路结构，辅助电源用于当被测电阻很小且耐受功率较大时向电阻提供较大的电流。图3是本数字式电压传感器用于公路、铁路载重车辆不停车自动称重仪时的电路结构，当车辆通过时，2个地埋电极之间的电阻将有相应变化，它使本数字式电压传感器输出的频率也有相应变化。图4是本数字式电压传感器应用于金属物体触摸感应防盗报警器时的电路结构，人体触摸到本数字式电压传感器的环型震荡电路部分时，人体感应将使震荡频率有较大变化，通过后续电路可以鉴别有效信息，本数字式电压传感器的正电源到地之间需要精密稳压电源。
权利要求
1.一种传感器特别是采用环型震荡电路的的数字电压传感器，其特征是利用数字集成电路的单级门的传输延迟时间严格按照电源电压的变化而变化的特性，将奇数个非门(反向器)首尾相连构成的。
2.一种按照权利要求1所述的数字电压传感器其特征是以3个首尾相连的非门构成的环型震荡电路(如图1)为例，其工作原理为当门1的输入为0时其输出为1，它使门2的输出为0，又使门3的输出为1，这个1到达门1的输入时，已经过了3级门的延迟时间，它又使门1、2、3依次反相，完成一个循环，形成环型震荡电路。门4作为缓冲输出，可隔离负载对环型震荡电路的影响。
3.一种按照权利要求1所述的数字电压传感器其特征是当电源电压升高或降低时，环型震荡电路的输出频率也会跟随升高和降低，
4.一种按照权利要求1所述的数字电压传感器其特征是图2是本数字式电压传感器用于微电阻测试仪、电枢点焊质量检测仪、电力开关触点点焊质量检测仪时的电路结构，辅助电源用于当被测电阻很小且耐受功率较大时向电阻提供较大的电流。
5.一种按照权利要求1所述的数字电压传感器其特征是图3是本数字式电压传感器用于公路、铁路载重车辆不停车自动称重仪时的电路结构，当车辆通过时，2个地埋电极之间的电阻将有相应变化，它使本数字式电压传感器输出的频率也有相应变化。
6.一种按照权利要求1所述的数字电压传感器其特征是图4是本数字式电压传感器应用于金属物体触摸感应防盗报警器时的电路结构，人体触摸到本数字式电压传感器的环型震荡电路部分时，人体感应将使震荡频率有较大变化，通过后续电路可以鉴别有效信息。
7.一种按照权利要求1所述的数字电压传感器其特征是本数字式电压传感器的正电源到地之间需要精密稳压电源。
全文摘要
本发明提供一种采用环型震荡电路的数字式电压传感器，可直接将微伏级的模拟电压信号转换为数字电压信号输出，电路简单、功耗和体积小、可靠性高，分辨率可达0.01微伏。
文档编号G01R19/00GK1690720SQ200410037309
公开日2005年11月2日 申请日期2004年4月27日 优先权日2004年4月27日
发明者李源 申请人:李源