Dynamicznie rekonfigurowalna matryca analogowa jako układ stabilizacji amplitudy w przetworniku pojemność/częstotliwość

• Autorzy: Malcher A.

Warianty tytułu

EN

Dynamic reconfigurable analog array as amplitude regulation circuit in capacitance to frequency converter

• Konferencja: Krajowa Konferencja Elektroniki. 10 ; 05-09.06.2011 ; Darłówko Wschodnie, Polska
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł prezentuje układ przeznaczony do przetwarzania sygnałów z pojemnościowych czujników wielkości fizycznych. Układ oparty jest na generatorze sinusoidalnym RC przestrajanym pojedynczą pojemnością. Regulator amplitudy generatora zrealizowano używając programowalnej matrycy analogowej, co pozwoliło na dynamiczną zmianę amplitudy oraz parametrów regulatora podczas pracy układu bez naruszania ciągłości pracy przetwornika. Obliczenia pozwalające uzyskać pojemność czujnika na podstawie zmierzonego okresu, a także przygotowanie danych rekonfiguracyjnych dla matrycy wykonywane są w mikrokontrolerze.

EN

This paper presents a circuit designed for the conversion of signals obtained from capacitive sensors of physical quantities. The circuit is based on an RC sinewave oscillator tuned by single capacitance. The amplitude regulator is built using a Field Programmable Analog Array (FPAA), which allows for a dynamic change of oscillation amplitude and parameters of the regulator during runtime without affecting the funetionality of the converter. The calculations that allow to obtain the capacity value according to the measured period and also the reconfiguration data preparation are preformed in a microcontroller.

Słowa kluczowe

PL

programowalna matryca analogowa; rekonfiguracja dynamiczna; czujnik pojemnościowy; układ mnożący; regulator amplitudy

EN

programmable analog array; dynamic reconfiguration; capacitive sensor; analog multiplier; amplitude regulator

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 52, nr 10
• Strony: 109--112
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., wykr.

Twórcy

autor

Malcher A.

• Politechnika Śląska, Wydział Automatyki, Elektroniki i Informatyki

Bibliografia

• [1] Baxter L. K.: Capacitive Sensors: Design and Applications Wiley-IEEE Press Series on Electronics Technology, 1996.
• [2] Fengtian H., W. Qiuping, Z. Rong, D. Jingxin: Capacitive Sensor Interface for an Electrostatically Levitated Micromotor IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, Volume: 58, Issue: 102009, pp. 3519-3526.
• [3] Cheng-Ta Ch., H. Yu-Chung: A Semicylindrical Capacitive Sensor With Interface Circuit Used for Flow Rate Measurement. Sensors. Journal, IEEE Volume: 6, Issue: 6 2006, pp. 1564-1570.
• [4] Li X., G. C. M. Meijer: A capacitive-sensor interface circuit based on a first-order charge-balanced SC-oscillator. Proceedings of the 18th IEEE Instrumentation and Measurement Technology Conference, IMTC 2001, pp. 282-285, vol. 1.
• [5] Gasulla M., L. Xiujun, G. C. M. Meijer: The noise performance of a high-speed capacitive-sensor interface based on a relaxation oscillator and a fast counter. IEEE Transactions on Instrumentation Measurement, Volume: 54, Issue: 5 2005, pp. 1934-1940.
• [6] Nojdelov R., S. Nihtianov: Capacitive-Sensor Interface With High Accuracy and Stability, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. Volume: 58, Issue: 5: 2009, pp. 1633-1639.
• [7] Lasota S.: Wykorzystanie tablic decyzyjnych do syntezy obwodów elektronicznych. Rozprawa doktorska, Gliwice 2002.
• [8] Malcher A.: Analiza i synteza przetworników generacyjnych przestrajanych pojemnością Rozprawa doktorska. Gliwice, 2003.
• [9] Kikowski M : Bezpośrednia konwersja analogowo-cyfrowa sygnałów z czujników rezystancyjnych w przetworniku generacyjnym. Rozprawa doktorska. Gliwice, 1995.