[發明專利]一種傳感器芯片的校準方法及應用該方法的芯片校準編程器

在審

• 申請號: 201710729449.5
• 申請日: 2017-08-23
• 公開（公告）號: CN107643095A
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發明（設計）人: 曹力;張坡;倪大成;王飛;鄭良廣;侯曉偉
• 申請（專利權）人: 寧波中車時代傳感技術有限公司
• 主分類號: G01D18/00
• 分類號: G01D18/00
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司33102
• 代理人: 張一平,王瑩

技術領域

本發明涉及一種傳感器芯片的校準方法，本發明還涉及一種應用有該校準方法的芯片校準編程器。

背景技術

目前，常規的傳感器芯片校準采用單通道校準方案，在芯片校準中，需要分別對零點和增益進行校準，然后再進行復測以完成芯片的校準工作。在校準和復測過程中一般只進行兩個測量點的測量以實現校準，不能很好實現全量程精度上的折中。同時由于校準和復測過程復雜，則無法對多顆芯片同時進行校準工作。

在校準過程中，先將傳感器芯片與燒錄器相連，把零點寫入值保存至傳感器芯片，其中，零點寫入值用于控制傳感器芯片的零點輸出。之后對傳感器芯片進行第一檢測，以獲得傳感器芯片的第一輸出數據根據第一輸出數據與對應輸入數據之間的關系獲取增益寫入值。完成后，再將增益寫入值保存至傳感器芯片，其中，增益寫入值用于控制傳感器芯片的額定輸出。對傳感器芯片進行第二檢測，以獲得傳感器芯片的第二輸出數據，根據第二輸出數據與對應輸入數據之間的關系調整增益寫入值。即根據第一輸出數據和第二輸出數據生成零點數據和增益數據，并根據零點數據和增益數據再對傳感器芯片進行檢測，從而判斷對傳感器芯片的零點和增益校準是否合格?，F有技術中單獨校準零點和增益的方法校準過程耗時長，且精度差，不利于提高傳感器芯片的精度。

發明內容

本發明所要解決的第一個技術問題是針對上述現有技術提供一種能夠對零點和增益同時進行校準的傳感器芯片的校準方法。

本發明所要解決的第二個技術問題是針對上述現有技術提供一種能夠同時對多個傳感器芯片進行校準的芯片校準編程器。

本發明解決上述第一個技術問題所采用的技術方案為：一種傳感器芯片的校準方法，其特征在于：向傳感器芯片輸入測試信號，傳感器芯片對應實現信號輸出；

在輸入測試信號中選取包括零點在內的n個測量點，獲取各測量點對應的輸入數據

[x₁,x₂,x₃,......,x_i,......,x_n]，其中i，n為自然數，1≤i≤n；

對應于各測量點，采樣獲取傳感器芯片對應的輸出數據

[y₁,y₂,y₃,......,y_i,......,y_n]；

使用最小二乘法擬合獲取傳感器芯片的輸入輸出關系，進而獲取零點和增益的校準值：

其中，a為零點校準值，b為增益校準值。

傳感器芯片對零點的指標要求高于其他測量點的要求，為了增加零點和增益校準值的準確性，增加零點對應數據的權重以計算獲取零點和增益的校準值；

其中，k₁+k₂+k₃+......+k_i+......+k_n＝n，k_i表示輸入數據x_i和輸出數據y_i對應的計算權重系數；

對于[x₁,x₂,x₃,......,x_i,......,x_n]中零點對應的輸入數據x_m，m為自然數，1≤m≤n，獲取[y₁,y₂,y₃,......,y_i,......,y_n]中零點對應的輸出數據y_m；在公式4中，以及中的計算權重系數k_m大于其他各輸入數據和輸出數據對應的計算權重系數。

一種應用有前述的傳感器芯片的校準方法的芯片校準編程器，與傳感器芯片相連接，其特征在于：包括用于采集傳感器芯片輸出數據的數據采樣器、用于計算獲取校準數據的中央處理器、用于將校準數據燒錄至傳感器芯片的燒錄驅動器，所述燒錄驅動器具有與所述傳感器芯片的燒錄編程接口相連接的燒錄接口；所述燒錄驅動器通過所述燒錄接口與所述傳感器芯片相連接；所述數據采樣器分別與所述傳感器芯片的信號輸出端、中央處理器相連接，所述燒錄驅動器的數據輸入端與所述中央處理器相連接。