本實(shí)用新型屬于電子電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域，涉及一種傳感器批量自動(dòng)校準(zhǔn)裝置。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的傳感器系統(tǒng)校準(zhǔn)方法采用一塊電路板只能校準(zhǔn)一個(gè)傳感器，在處理兩個(gè)以上傳感器系統(tǒng)時(shí)，需要同時(shí)使用兩套及以上電路板，而對多個(gè)傳感器系統(tǒng)校準(zhǔn)，使用多塊電路板已經(jīng)不能滿足要求。因此隨著標(biāo)定傳感器系統(tǒng)數(shù)量的增加，使用一套電路板來校準(zhǔn)一個(gè)傳感器系統(tǒng)的傳統(tǒng)解決方案已很難滿足要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提出一種傳感器批量校準(zhǔn)裝置，通過簡單的物理連接，可以同時(shí)對多個(gè)傳感器系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定校準(zhǔn)，解決了現(xiàn)有技術(shù)多個(gè)傳感器系統(tǒng)需要多個(gè)電路板的問題。

該傳感器批量校準(zhǔn)裝置，包括多路復(fù)用開關(guān)、采樣電路、ADC、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、邏輯控制模塊和工控機(jī)；所述多路復(fù)用開關(guān)分為兩組功能開關(guān)，第一組功能開關(guān)用于傳感器的數(shù)據(jù)采集，第二組功能開關(guān)用于傳感器的校準(zhǔn)配置；

第一組功能開關(guān)的每一路開關(guān)一側(cè)對應(yīng)連接一個(gè)待校準(zhǔn)的傳感器的數(shù)據(jù)輸出端，另一側(cè)依次經(jīng)采樣電路、ADC連接至工控機(jī)；第二組功能開關(guān)的每一路開關(guān)一側(cè)對應(yīng)連接一個(gè)待校準(zhǔn)的傳感器調(diào)理芯片的校準(zhǔn)配置接收端，另一側(cè)通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊與工控機(jī)連接；工控機(jī)通過邏輯控制模塊控制多路復(fù)用開關(guān)的閉合和關(guān)斷。

上述傳感器可以是壓力傳感器。

基于前述傳感器批量校準(zhǔn)裝置實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化批量校準(zhǔn)的方法，對各傳感器與工控機(jī)進(jìn)行正確的物理連接后，通過切換多路復(fù)用開關(guān)分別對各個(gè)傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)；其中：

測量傳感器數(shù)據(jù)時(shí)，在邏輯控制下依次閉合所述第一組功能開關(guān)的各路開關(guān)，同一時(shí)刻僅允許一路開關(guān)閉合，采集輸入的被測量；

校準(zhǔn)配置時(shí)，在邏輯控制下依次閉合所述第二組功能開關(guān)的各路開關(guān)，同一時(shí)刻僅允許一路開關(guān)閉合，將補(bǔ)償參數(shù)和配置參數(shù)寫入相應(yīng)的傳感器調(diào)理芯片的存儲(chǔ)空間。

本實(shí)用新型具有以下技術(shù)效果：

1、批量校準(zhǔn)裝置具有操作簡單，擴(kuò)展方便等優(yōu)點(diǎn)。

2、可以根據(jù)需要標(biāo)定傳感器系統(tǒng)的數(shù)量，進(jìn)行相應(yīng)的物理連接擴(kuò)展，對多個(gè)傳感器系統(tǒng)進(jìn)行批量的標(biāo)定校準(zhǔn)。

附圖說明

圖1為單個(gè)傳感器及其調(diào)理電路(芯片)的電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，BDR為驅(qū)動(dòng)輸出，OUT為調(diào)理電路的輸出(也即傳感器系統(tǒng)的輸出)，INP、INM為傳感器的輸出(作為調(diào)理芯片的輸入)。

圖2為本實(shí)用新型的傳感器批量校準(zhǔn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖2所示，該傳感器批量校準(zhǔn)裝置，包括多路復(fù)用開關(guān)、采樣電路、ADC、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、邏輯控制模塊和工控機(jī)；所述多路復(fù)用開關(guān)分為兩組功能開關(guān)，第一組功能開關(guān)用于傳感器的數(shù)據(jù)采集，第二組功能開關(guān)用于傳感器的校準(zhǔn)配置；第一組功能開關(guān)的每一路開關(guān)一側(cè)對應(yīng)連接一個(gè)待校準(zhǔn)的傳感器的數(shù)據(jù)輸出端，另一側(cè)依次經(jīng)采樣電路、ADC連接至工控機(jī)；第二組功能開關(guān)的每一路開關(guān)一側(cè)對應(yīng)連接一個(gè)待校準(zhǔn)的傳感器調(diào)理芯片的校準(zhǔn)配置接收端，另一側(cè)通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊與工控機(jī)連接；工控機(jī)通過邏輯控制模塊控制多路復(fù)用開關(guān)的閉合和關(guān)斷。

傳感器的自動(dòng)校準(zhǔn)過程主要包括預(yù)校準(zhǔn)和主校準(zhǔn)兩個(gè)大的環(huán)節(jié)：預(yù)校準(zhǔn)是計(jì)算確定傳感器調(diào)理芯片的配置參數(shù)；主校準(zhǔn)是在預(yù)校準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，通過調(diào)節(jié)補(bǔ)償量將傳感器輸出穩(wěn)定在所需輸出值，采用逼近算法得出校準(zhǔn)補(bǔ)償值。

多路傳感器的批量校準(zhǔn)過程如下：

步驟1]對各傳感器系統(tǒng)與工控機(jī)進(jìn)行正確的物理連接；

步驟2]在確定各傳感器通信正常的前提下，依次對各路傳感器進(jìn)行預(yù)校準(zhǔn)操作；其中，凡涉及到傳感器的數(shù)據(jù)采集需要在邏輯控制下依次閉合開關(guān)a、b…k，通過采樣電路和ADC對數(shù)據(jù)進(jìn)行收集存儲(chǔ)；凡涉及到對調(diào)理芯片進(jìn)行配置時(shí)需要對配置數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換在邏輯控制下依次閉合開關(guān)1、2…N，對各調(diào)理芯片進(jìn)行配置；

步驟3]待溫度恒定后，依次對各路傳感器進(jìn)行主校準(zhǔn)操作；其中，凡涉及到傳感器的數(shù)據(jù)采集需要在邏輯控制下依次閉合開關(guān)a、b…k，通過采樣電路和ADC對數(shù)據(jù)進(jìn)行收集存儲(chǔ)；凡涉及到對調(diào)理芯片進(jìn)行配置時(shí)需要對配置數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換在邏輯控制下依次閉合開關(guān)1、2…N，確定各調(diào)理芯片的補(bǔ)償參數(shù)；

步驟4]調(diào)整溫度，按照步驟3]再次進(jìn)行主校準(zhǔn)；

如果需要傳感器系統(tǒng)輸出的高精度，可以適當(dāng)增加溫度點(diǎn)進(jìn)行主校準(zhǔn)；

步驟5]根據(jù)特定溫度點(diǎn)校準(zhǔn)參數(shù)，由擬合算法得到整個(gè)溫度范圍內(nèi)的校準(zhǔn)參數(shù)，將這些數(shù)據(jù)在邏輯控制下依次閉合開關(guān)1、2…N，將相應(yīng)的補(bǔ)償參數(shù)和配置參數(shù)寫入調(diào)理芯片的存儲(chǔ)空間，完成多個(gè)傳感器的補(bǔ)償校準(zhǔn)過程。