基于信号调理芯片实现桥式传感器高精度校准

标定系统

图4所示为标准NSA2300批量校准系统设备示例：PC机(一台)、直流稳压源(一台)、压力控制器(一台)、NSA2300批量测试板(一块)、高低温箱(一台)、万用表(可选)。

以上系统可实现一键式标定，利用PC机台控制所有仪器设备，并对ASIC完成数据采集、数据处理、标定系数写入，以及附件工作。尽可能减少人为参与，从而大大提高产能与产品良率。此测试方式也已被客户所认可，成为市场主流。为缩短客户对本公司产品验证、导入量产周期，我们可根据客户要求为客户定制开发测试软件，对于市场常见设备客户仅仅需提供设备型号或产品通信协议。

NSA2300标定流程

以下结合纳芯微电子最新校准系统对NSA2300标定流程进行简述，以使读者有更加形象的认识。下图5(左)为校准系统配置界面，其中包括NSA2300工作状态、标定模式(详细描述查看附件1)、期望输出的配置，此配置界面中数据可形成文件保存，以供标定界面校准过程调用。图5(中)为标定界面，其主要完成工作有：1、根据配置界面初始化整个测试系统，对NSA2300原始数据采集、数据处理，以及标定后查看当前输出等功能。图5(右)为客户提供查看标定过程中数据接口，可作为数据分析工具。

图6为上述软件操作流程图，由于不同客户端设备不同，以上软件并非全自动化一键式校准平台，其中设定温度、压力以及条件判断节点需要人工处理。具体操作步骤如下：

1.图5(左)设置初始配置文件。

2.图5(中)“初始化”测试系统软硬件平台。

3、手动设定标定温度、压力环境。

4、采集“TxPx”下NSA2300原始数据

5、是否所有温度、压力点下原始数据均采集完成，若未完成重复上述3、4步骤。

6、“校准”对采集到的原始数据进行数据处理，并将结果写会NSA2300.

7、“采集”复测当前温度、压力下输出结果，并手动调节不同温度、压力环境，查看输出是否达到期望误差范围内。

8、若误差在要求范围内，则对OTP进行烧写。

本文从传感器工作原理、信号特性，ASIC的补偿原理，以及标定环境、流程等全方面描述了桥式传感器的应用和批量生产流程。通过NSA2300校准系统可以使得传感器器件生产商完成原型样机后，能够轻松而快捷的满足客户小批量订单的要求。通过信号调理芯片的使用，能够简化传感器电路设计，缩短上市时间并简化校准测试流程。因此，在传感器领域，高集成度的信号调理芯片及校准系统成为不可或缺的重要组成部分。

附件：

1、标定模式

NSA2300共提供9中常规校准模式分别为：1T2P、1T3P、1T4P、2T2P、2T3P、2T4P、3T2P、3T3P、3T4P，以下表1对各校准模式进行说明。(注：1T2P即为一个温度点两个压力点校准。)

表1