¿Solución de multiplexación para un gran número de entradas en un patrón de cuadrícula?

Por lo tanto, estoy trabajando en un proyecto en este momento para implementar una gran matriz de sensores de electrodos para medir el biopotencial (sensores de 128 x 128) que están muy cerca uno del otro (~0,06 cm a lo largo de la horizontal y la vertical). Las señales en sí son relativamente pequeñas, del orden de decenas a cientos de microvoltios.

Quiero seleccionar un subconjunto arbitrario de 64 sensores de estas señales y enrutarlas a un circuito amplificador y luego a un circuito ADC muestreado a 250 Hz (cada señal seleccionada tiene su propia ruta de amplificador/adc respectiva. Por lo tanto, 64 amperios y 64 ADC, uno de cada uno para cada señal seleccionada). La configuración de las señales seleccionadas solo cambia una vez cada medio minuto aproximadamente, por lo que la velocidad de conmutación no es de suma importancia.

Dicho esto, no estoy seguro de cómo seleccionar las señales para usarlas correctamente. No parece práctico seleccionar directamente 1 señal de más de ~ 16,000 fuentes posibles al tener una enorme cantidad de entradas para un multiplexor (es). Me imagino (y recuerdo vagamente haber leído algunos enfoques como este) que podría aprovechar el patrón de cuadrícula para seleccionar entre las entradas analógicas sin una gran cantidad de lógica, pero no estoy completamente seguro de cómo podría hacerlo.

Proporcionaría algunas hojas de datos para ayudar, pero todavía estoy viendo esto desde un ángulo muy de arriba hacia abajo para tenerlo conceptualmente claro en mi cabeza antes de elaborar componentes específicos y demás.

Gracias de antemano por cualquier ayuda que pueda proporcionar.

Tendrás que proporcionar mucha más información. ¿Qué son los sensores? ¿Enlaces a hojas de datos? ¿Qué voltaje? ¿Qué tiempo de respuesta a la potencia de multiplexación, por ejemplo?
¿Sus sensores tienen una función de activación de salida?
El "subconjunto arbitrario" también es terriblemente vago. ¿Quiere decir un mosaico de 8x8 de sensores adyacentes, o algo más?
@DaveTweed No necesariamente 8x8. Por "arbitrario" quiero decir que podrían estar en cualquier parte de la cuadrícula sin patrón. Vladimir Cravero: No, no lo hacen, pero eso es porque estoy tratando de diseñar el esquema de selección del sensor por mi cuenta. ¿Quizás esa sea una posible solución? Intentaré agregar un poco más de detalle a la pregunta, la estoy modificando ahora.
Todavía no nos dices qué son los sensores y esto importa. Si son de dos cables, como los RTD, podría ser fácil. Si son de tres hilos (V+, GND y salida), entonces se vuelve bastante diferente. "V" o "voltio" según las unidades del SI. El nombre de las unidades después de una persona se escribe en mayúscula en forma abreviada pero en minúsculas cuando se deletrea.

Respuestas (2)

Si sus biosensores tienen un Zout bajo, simplemente puede escanear los contactos, un contacto a la vez con la confianza de que el biosensor cargará completamente la capacitancia de entrada del multiplexor. Su tiempo de escaneo sería 1/(250Hz * 16) o 4,000Hz o 250uSeconds.

Si sus multiplexores (quizás X e Y) y el amplificador Cin totalizan 30pF, puede tener un biosensor de 10Meg Ohm Rout, produciendo 300uS Tau.

Entonces, ¿su biosensor está bien descrito por 10Meg Ohm Rout, capaz de cargar 30pF a través de la pared celular a ese potencial de activación de 10mV o 100mV?

Tenga en cuenta que una sola TAU de asentamiento tiene un error del 37%. Necesita 90% (2 tau) o 3 o 4 tau, si necesita 1% de medición de datos.

A 4 Tau, a 30pF, durante 60 microsegundos Tau, el biosensor R solo puede ser de 2 megaohmios.

Después de aceptar la respuesta inicial, aquí hay otro enfoque (en realidad es el documento que mencioné recordando vagamente en la pregunta). No es una selección "arbitraria" como la que pondría en la pregunta, pero está bastante cerca. Sube a bloques de densidad bastante alta (23x23 como máximo), pero de lo contrario puede elegir la entrada arbitrariamente. El enlace está aquí para cualquiera que tenga curiosidad sobre ese método.