N-2 ;上述这些信息都必须保存至温度传感器芯片的ROM中，具体是N-2个将温度区间分成N-1段的温度点读数X1、X2、……、XN-2分别保存在校准温度点XI寄存器、校准温度点X2寄存器、……、校准温度点XN-2寄存器内，这N-2个校准温度点寄存器分别与一比较器对应连接，这N-2个比较器均与一个函数计算器连接；N-1个斜率S1、S2、S3、……、SN-1分别保存在斜率S1寄存器、斜率S2寄存器、……、斜率SN-1寄存器内，这N-1个斜率寄存器均与一个斜率数据选择器MUX连接；N-1个截距Al、A2、A3、……、AN-1分别保存在截距A1寄存器、截距A2寄存器、……、截距AN-1寄存器内，这N-1个截距寄存器均与一个截距数据选择器MUX连接；截距数据选择器MUX、斜率数据选择器MUX分别与函数计算器连接，经过函数计算器计算得到与校准温度点相对应的截距A、斜率S，并将该校准温度点以及截距A、斜率S传输到线性换算电路中；
(2)工作阶段:温度传感器前端将环境温度转换成模拟电压信号，然后经过ADC采样，得到采样后的数字信号X ;比较X值与校准温度点的大小，判断出X值处于上述N-1段线性区域的哪一个线性区域，选择与之相对应的线性函数来计算温度值T，从而将数字信号X换算成温度值T。
[0015]接下来以5个温度点为例，对上述方法做进一步说明:
测试时测出5个温度点，5个点将整个温度范围分为2段封闭的区间和2段开放的区间共4段线性区域，即用4段直线来拟合温度曲线。每一段线性区域有一个对应的系数代表这一段区间的斜率(Sl，S2，S3，S4)，和4段曲线与X轴的截距(Al，A2，A3，A4)，3个将温度区间分成4段的温度点读数(XI，X2，X3)，这些信息都必须保存至芯片的ROM中。(注:在每个分段区域，都根据计算式T=SX (X-A)来计算温度T的值。)当温度传感器前端将环境温度转换成模拟电压信号，然后经过ADC采样，得到采样后的数字信号X。
[0016]设当前温度传感器计数为X，
当X < XI时，用公式T=S1X (X-A1)来计算得到当前的温度；
当XI < X < X2时，用公式T=S2X (X-A2)来计算得到当前的温度；
当X2 < X < X3时，用公式T=S3X (X-A3)来计算得到当前的温度； 当X < X3时，用公式T=S4X (X-A4)来计算得到当前的温度。
[0017]本发明方法能够在更宽的工作温度范围内满足更高的精度要求。通过这种方法使数字信号X与温度T之间的关系在每一分段区域都更接近线性关系，从而使此方法校准后的温度传感器能够工作于更宽的温度范围，并且具有更高的精度。
[0018]对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
[0019]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
【主权项】
1.一种用于温度传感器芯片的分段线性校准系统，其中温度传感器芯片包括温度传感器前端、ADC、线性换算电路和ROM，其特征在于，所述的系统包括校准温度点寄存器、比较器、函数计算器、截距寄存器、斜率寄存器、截距数据选择器、斜率数据选择器；所述的截距寄存器、斜率寄存器的个数为N-1，所述的校准温度点寄存器、比较器的个数为N-2，N为不小于5的整数；所述的校准温度点寄存器与比较器一一对应连接，该N-2个比较器与函数计算器连接；所述的截距寄存器与截距数据选择器连接；所述的斜率寄存器与斜率数据选择器连接；所述的截距数据选择器、斜率数据选择器分别与函数计算器连接，经过函数计算器计算得到与校准温度点相对应的截距A、斜率S，并将该校准温度点以及截距A、斜率S传输到线性换算电路中。2.根据权利要求1所述的用于温度传感器芯片的分段线性校准系统，其特征在于，所述的函数计算器、截距数据选择器、斜率数据选择器的个数为1。3.一种利用权利要求1-2任一所述的系统进行的分段线性校准方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)测试校准阶段:通过测试N个温度点的温度X值，其中N为不小于5的整数，然后根据这些温度点，将温度传感器芯片的X-T曲线分成N-ι段线性区域，经过计算得到N-ι个斜率S1、S2、S3、......、3^1，^1个截距厶1、厶2、厶3、......、AN-1，N-2个将温度区间分成N-1段的温度点读数X1、X2、……、XN-2 ;上述这些信息都保存至温度传感器芯片的ROM中，具体是温度点读数X1、X2、……、XN-2分别保存在校准温度点XI寄存器、校准温度点X2寄存器、……、校准温度点XN-2寄存器内，斜率Sl、S2、S3、……、SN-1分别保存在斜率S1寄存器、斜率S2寄存器、……、斜率SN-1寄存器内，截距A1、A2、A3、……、AN_1分别保存在截距A1寄存器、截距A2寄存器、……、截距ΑΝ-l寄存器内；截距数据选择器、斜率数据选择器分别与函数计算器连接，经过函数计算器计算得到与校准温度点相对应的截距A、斜率S，并将该校准温度点以及截距A、斜率S传输到线性换算电路中； (2)工作阶段:温度传感器前端将环境温度转换成模拟电压信号，然后经过ADC采样，得到采样后的数字信号X ;比较X值与校准温度点的大小，判断出X值处于上述N-1段线性区域的哪一个线性区域，选择与之相对应的线性函数来计算温度值T，从而将数字信号X换算成温度值T。4.根据权利要求3所述的利用所述的系统进行的分段线性校准方法，其特征在于，所述步骤(2)中，与各线性区域相对应的线性函数包括截距A、斜率S。
【专利摘要】本发明公开了一种用于温度传感器芯片的分段线性校准系统及方法，所述的系统包括校准温度点寄存器、比较器、函数计算器、截距寄存器、斜率寄存器、截距数据选择器、斜率数据选择器；截距寄存器、斜率寄存器的个数为N-1，校准温度点寄存器、比较器的个数为N-2，N为不小于5的整数；校准温度点寄存器与比较器一一对应连接，比较器与函数计算器连接；截距寄存器与截距数据选择器连接；斜率寄存器与斜率数据选择器连接；截距数据选择器、斜率数据选择器分别与函数计算器连接，经过计算得到与校准温度点相对应的截距A、斜率S，并将其传输到温度传感器芯片的线性换算电路中。本发明方法能够在更宽的工作温度范围内满足更高的精度要求。
【IPC分类】G01K15/00
【公开号】CN105352630
【申请号】CN201510988982
【发明人】万上宏, 叶媲舟, 黎冰, 涂柏生
【申请人】深圳市博巨兴实业发展有限公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年12月24日