基于信號調(diào)理芯片實現(xiàn)橋式傳感器高精度校準

標(biāo)定系統(tǒng)

圖4所示為標(biāo)準NSA2300批量校準系統(tǒng)設(shè)備示例：PC機(一臺)、直流穩(wěn)壓源(一臺)、壓力控制器(一臺)、NSA2300批量測試板(一塊)、高低溫箱(一臺)、萬用表(可選)。

以上系統(tǒng)可實現(xiàn)一鍵式標(biāo)定，利用PC機臺控制所有儀器設(shè)備，并對ASIC完成數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、標(biāo)定系數(shù)寫入，以及附件工作。盡可能減少人為參與，從而大大提高產(chǎn)能與產(chǎn)品良率。此測試方式也已被客戶所認可，成為市場主流。為縮短客戶對本公司產(chǎn)品驗證、導(dǎo)入量產(chǎn)周期，我們可根據(jù)客戶要求為客戶定制開發(fā)測試軟件，對于市場常見設(shè)備客戶僅僅需提供設(shè)備型號或產(chǎn)品通信協(xié)議。

NSA2300標(biāo)定流程

以下結(jié)合納芯微電子最新校準系統(tǒng)對NSA2300標(biāo)定流程進行簡述，以使讀者有更加形象的認識。下圖5(左)為校準系統(tǒng)配置界面，其中包括NSA2300工作狀態(tài)、標(biāo)定模式(詳細描述查看附件1)、期望輸出的配置，此配置界面中數(shù)據(jù)可形成文件保存，以供標(biāo)定界面校準過程調(diào)用。圖5(中)為標(biāo)定界面，其主要完成工作有：1、根據(jù)配置界面初始化整個測試系統(tǒng)，對NSA2300原始數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理，以及標(biāo)定后查看當(dāng)前輸出等功能。圖5(右)為客戶提供查看標(biāo)定過程中數(shù)據(jù)接口，可作為數(shù)據(jù)分析工具。

圖6為上述軟件操作流程圖，由于不同客戶端設(shè)備不同，以上軟件并非全自動化一鍵式校準平臺，其中設(shè)定溫度、壓力以及條件判斷節(jié)點需要人工處理。具體操作步驟如下：

1.圖5(左)設(shè)置初始配置文件。

2.圖5(中)“初始化”測試系統(tǒng)軟硬件平臺。

3、手動設(shè)定標(biāo)定溫度、壓力環(huán)境。

4、采集“TxPx”下NSA2300原始數(shù)據(jù)

5、是否所有溫度、壓力點下原始數(shù)據(jù)均采集完成，若未完成重復(fù)上述3、4步驟。

6、“校準”對采集到的原始數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理，并將結(jié)果寫會NSA2300.

7、“采集”復(fù)測當(dāng)前溫度、壓力下輸出結(jié)果，并手動調(diào)節(jié)不同溫度、壓力環(huán)境，查看輸出是否達到期望誤差范圍內(nèi)。

8、若誤差在要求范圍內(nèi)，則對OTP進行燒寫。

本文從傳感器工作原理、信號特性，ASIC的補償原理，以及標(biāo)定環(huán)境、流程等全方面描述了橋式傳感器的應(yīng)用和批量生產(chǎn)流程。通過NSA2300校準系統(tǒng)可以使得傳感器器件生產(chǎn)商完成原型樣機后，能夠輕松而快捷的滿足客戶小批量訂單的要求。通過信號調(diào)理芯片的使用，能夠簡化傳感器電路設(shè)計，縮短上市時間并簡化校準測試流程。因此，在傳感器領(lǐng)域，高集成度的信號調(diào)理芯片及校準系統(tǒng)成為不可或缺的重要組成部分。

附件：

1、標(biāo)定模式

NSA2300共提供9中常規(guī)校準模式分別為：1T2P、1T3P、1T4P、2T2P、2T3P、2T4P、3T2P、3T3P、3T4P，以下表1對各校準模式進行說明。(注：1T2P即為一個溫度點兩個壓力點校準。)

表1