一种传感器批量自动校准装置的制作方法

本实用新型属于电子电路设计领域，涉及一种传感器批量自动校准装置。

背景技术：

传统的传感器系统校准方法采用一块电路板只能校准一个传感器，在处理两个以上传感器系统时，需要同时使用两套及以上电路板，而对多个传感器系统校准，使用多块电路板已经不能满足要求。因此随着标定传感器系统数量的增加，使用一套电路板来校准一个传感器系统的传统解决方案已很难满足要求。

技术实现要素：

本实用新型提出一种传感器批量校准装置，通过简单的物理连接，可以同时对多个传感器系统进行标定校准，解决了现有技术多个传感器系统需要多个电路板的问题。

该传感器批量校准装置，包括多路复用开关、采样电路、ADC、数据转换模块、逻辑控制模块和工控机；所述多路复用开关分为两组功能开关，第一组功能开关用于传感器的数据采集，第二组功能开关用于传感器的校准配置；

第一组功能开关的每一路开关一侧对应连接一个待校准的传感器的数据输出端，另一侧依次经采样电路、ADC连接至工控机；第二组功能开关的每一路开关一侧对应连接一个待校准的传感器调理芯片的校准配置接收端，另一侧通过数据转换模块与工控机连接；工控机通过逻辑控制模块控制多路复用开关的闭合和关断。

上述传感器可以是压力传感器。

基于前述传感器批量校准装置实现自动化批量校准的方法，对各传感器与工控机进行正确的物理连接后，通过切换多路复用开关分别对各个传感器进行校准；其中：

测量传感器数据时，在逻辑控制下依次闭合所述第一组功能开关的各路开关，同一时刻仅允许一路开关闭合，采集输入的被测量；

校准配置时，在逻辑控制下依次闭合所述第二组功能开关的各路开关，同一时刻仅允许一路开关闭合，将补偿参数和配置参数写入相应的传感器调理芯片的存储空间。

本实用新型具有以下技术效果：

1、批量校准装置具有操作简单，扩展方便等优点。

2、可以根据需要标定传感器系统的数量，进行相应的物理连接扩展，对多个传感器系统进行批量的标定校准。

附图说明

图1为单个传感器及其调理电路(芯片)的电路结构示意图。图中，BDR为驱动输出，OUT为调理电路的输出(也即传感器系统的输出)，INP、INM为传感器的输出(作为调理芯片的输入)。

图2为本实用新型的传感器批量校准装置的结构示意图。

具体实施方式

如图2所示，该传感器批量校准装置，包括多路复用开关、采样电路、ADC、数据转换模块、逻辑控制模块和工控机；所述多路复用开关分为两组功能开关，第一组功能开关用于传感器的数据采集，第二组功能开关用于传感器的校准配置；第一组功能开关的每一路开关一侧对应连接一个待校准的传感器的数据输出端，另一侧依次经采样电路、ADC连接至工控机；第二组功能开关的每一路开关一侧对应连接一个待校准的传感器调理芯片的校准配置接收端，另一侧通过数据转换模块与工控机连接；工控机通过逻辑控制模块控制多路复用开关的闭合和关断。

传感器的自动校准过程主要包括预校准和主校准两个大的环节：预校准是计算确定传感器调理芯片的配置参数；主校准是在预校准的基础上，通过调节补偿量将传感器输出稳定在所需输出值，采用逼近算法得出校准补偿值。

多路传感器的批量校准过程如下：

步骤1]对各传感器系统与工控机进行正确的物理连接；

步骤2]在确定各传感器通信正常的前提下，依次对各路传感器进行预校准操作；其中，凡涉及到传感器的数据采集需要在逻辑控制下依次闭合开关a、b…k，通过采样电路和ADC对数据进行收集存储；凡涉及到对调理芯片进行配置时需要对配置数据进行数据转换在逻辑控制下依次闭合开关1、2…N，对各调理芯片进行配置；

步骤3]待温度恒定后，依次对各路传感器进行主校准操作；其中，凡涉及到传感器的数据采集需要在逻辑控制下依次闭合开关a、b…k，通过采样电路和ADC对数据进行收集存储；凡涉及到对调理芯片进行配置时需要对配置数据进行数据转换在逻辑控制下依次闭合开关1、2…N，确定各调理芯片的补偿参数；

步骤4]调整温度，按照步骤3]再次进行主校准；

如果需要传感器系统输出的高精度，可以适当增加温度点进行主校准；

步骤5]根据特定温度点校准参数，由拟合算法得到整个温度范围内的校准参数，将这些数据在逻辑控制下依次闭合开关1、2…N，将相应的补偿参数和配置参数写入调理芯片的存储空间，完成多个传感器的补偿校准过程。