中国科技论文在线 http://www.77cn.com.cn 用于矿井温度传感器中sigma-deltaADC的
设计
陆倩，任子晖5 （中国矿业大学信电学院，江苏 徐州 221008）
摘要：本文在达到矿井测量温度范围为0-100 ，测量精度达到±1 ,并具有通讯传输功能的前提下，总体设计了一款用于矿井下温度传感器中的四阶一位sigma-delta ADC，采用2－2级联的结构。该调制器采用前馈通道抑制积分器的输出摆幅、降低谐波失真、提高动态范围。为了降低运算放大器的1/f噪声,积分器中引入相关双采样电路。在比较器设计中采用结构简单且高速度的动态比较器。
关键词：温度传感器；sigma-delta ADC；相关双采样；动态比较器
中图分类号：TN45
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Design of sigma-delta ADC for mine temperature sensors 15 LU Qian, REN Zihui
(School of Information and Electrical Engineering.CUMT, JiangSu XuZhou 221008)
Abstract: In this paper,the mine measuring temperature range to 0-100 , measurement accuracy reached ±1 , and has communication transfer function, overall design under the premise of a paragraph of the temperature sensor for mine fourth-order sigma-delta ADC, use 2-2 cascade structure. The modulator adopts feedforward channel inhibition integrator output swing picture, lower harmonic distortion, improve dynamic range. In order to reduce the operational amplifier noise, 1/f introduction of related double integrator sampling circuit. In the comparator design the dynamic comparator with simple structure and high speed.
Keywords: Temperature sensors; sigma-delta ADC; Correlated double sampling; Dynamic comparator
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0 引言
现代煤炭生产离不开现代化的监测监控系统，监测监控系统是矿井下安全生产的重要保证，而温度的高低是矿井下是否发生爆炸的重要标志之一。因此，在煤矿井下监测监控系统30 中增设温度传感器十分必要。目前普遍的测温方法是通过模拟温度传感器采集实时监测井下
各工作面及巷道等温度信号，转换成电信号后放大，经A/D转换成数字信号后送至微处理器处理。
现在矿建常用的传感器有很多如：铂电阻，热电偶，数字式传感器等等。而目前为止数字传感器应用的比较广泛。集成传感器具有功耗低、可靠性高、抗干扰能力强、外围电路简35 单等优点，已成为目前传感器研究的热点和发展的主要方向。
现代VLSI技术的快速发展，使集成电路的速度不断提高，信号处理的采样频率也得到很大的提高，这样就引入了过采样技术[1]。近几年来在低成本、高线性度、高分辨率、低功耗、低电压的信号处理场，sigma-delta ADC得到了广泛的研究使用。本文讨论的问题即是用于矿井温度传感器中sigma-delta ADC的设计。
作者简介：陆倩，（1988-），女，硕士研究生，电路与系统
通信联系人：任子晖，（1962-），男，电子科学与技术学科教授，中国致公党党员，博士，博士生导师，电子信息学系主任，电子科学与技术专业建设负责人，江苏省电机工程学会理论电工专业委员会副主任委员，江苏省电子学会理事。 研究方向为机电设备的状态监测和故障诊断、煤矿电网谐波等. E-mail: 499481503@http://www.77cn.com.cn