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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及计算机,具体涉及一种基准参考电压的参数确定方法、校准方法和温箱。
技术介绍
1、微控制单元(microcontroller unit,处理器),又称单片微型计算机(singlechip microcomputer)或者单片机,是把中央处理器(central process unit,cpu)的频率与规格做适当缩减,并将内存(memory)、计数器(timer)、usb、a/d转换、uart、plc、dma、温度传感器等周边接口,甚至lcd驱动电路都整合在单一芯片上,形成芯片级的计算机,为不同的应用场合做不同组合控制。诸如手机、pc外围、遥控器,甚至汽车电子、工业上的步进马达、机器手臂的控制等,都可见到处理器的身影。
2、处理器上的adc(analog-to-digital converter,模数转换)模块,功能是将连续的模拟信号转换成离散的数字信号,便于处理器处理来自传感器或其他模拟源的信息。在一些应用场景中,要求adc模块具有非常高的精度,adc采集数据精度,既受adc分辨率,外围分压电阻精度,adc实现方式的影响,同时也受adc的基准参考电压影响。而adc基准参考电压还会受温度、工艺等影响,因此如何避免或减少因温度影响adc基准参考电压是本领域人员的一个亟待解决的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此,本专利技术提供了一种基准参考电压的参数确定方法、校准方法和温箱,以减少或避免受温度影响adc基准参考电压的问题。
2、第一方面,本专利技术提供
3、获取处理器采集的n位电压,以及所述处理器内部温度传感器上报的不同采样温度,n为正整数;
4、获取来自高精度稳压源输出的第一电压,所述第一电压为所述处理器的adc模块实际接收到的电压;
5、根据所述n位电压、所述第一电压和基准电压之间的对应关系,计算各个采样温度值对应的不同基准电压;
6、根据每个所述基准电压和对应的基准电压理论值,确定不同采样温度下的待补偿电压,以及根据所述待补偿电压进行拟合运算,得到基准参考电压的校准参数;
7、将所述校准参数写入到所述处理器的寄存器中,以使所述处理器通过读取所述寄存器中的校准参数对基准参考电压进行电压补偿。
8、结合第一方面,在一种可能的实施方式中,获取来自高精度稳压源输出的第一电压,包括:在所述温度传感器上报采样温度时,向所述高精度稳压源发送一指令信号;接收所述高精度稳压源根据所述指令信号反馈的所述第一电压。
9、结合第一方面,在另一种可能的实施方式中,所述n位电压、所述第一电压和基准电压之间的对应关系通过第一关系式表示为:
10、其中,vref为基准电压,vin为所述第一电压,a为n位电压二进制数转十进制数的值;
11、所述根据所述n位电压、所述第一电压值和基准电压之间的对应关系,计算各个采样温度值对应的不同基准电压,包括:
12、根据所述第一关系式推导生成第二关系式,根据所述第二关系式,计算各个采样温度值对应的不同基准电压;
13、所述第二关系式为:
14、结合第一方面,在又一种可能的实施方式中,所述根据每个所述基准电压和对应的基准电压理论值,确定不同采样温度下的待补偿电压,以及根据所述待补偿电压进行拟合运算,得到基准参考电压的校准参数,包括:
15、根据所述基准电压和所述基准电压对应的基准电压理论值,确定所述待补偿电压为所述基准电压理论值与所述基准电压之间的电压差,所述电压差表示为δvi;
16、根据所述电压差对应的拟合直线关系和最小二乘法,计算得到所述基准参考电压的校准参数;
17、其中,所述电压差对应的拟合直线关系通过关系式表示为:δvi=k*ti+b;
18、ti表示采样温度,δvi为电压差,k和b为拟合直线关系中的斜率和截距,所述校准参数包括斜率k和截距b;
19、所述根据所述电压差对应的拟合直线关系和最小二乘法,计算得到所述基准参考电压的校准参数,包括:
20、根据拟合直线关系关系式δvi=k*ti+b和最小二乘法,得到斜率k的表达式为:
21、
22、以及截距b表达式为:
23、其中,为采样温度ti的平均数,为电压差δvi的平均数,n为所述第一电压的位数。
24、结合第一方面,在又一种可能的实施方式中,所述将所述校准参数写入到所述处理器的寄存器中,包括:通过i2c连接器将所述校准参数写入到所述处理器的寄存器中,以使所述寄存器在补偿基准参考电压时读取所述校准参数。
25、第二方面,本专利技术还提供了一种基准参考电压校准方法,应用于处理器,所述处理器被封装在温箱内,分别与高精度稳压源和终端设备相连接,所述处理器中包括adc模块,所述方法包括:
26、获取温度传感器上报的当前温度,以及从寄存器中读取基准参考电压的校准参数;
27、根据所述当前温度和所述校准参数,计算当前温度下基准电压需要补偿的电压差;
28、获取所述adc模块在所述当前温度下的第二电压,将所述电压差补偿到所述第二电压上,生成第三电压,并控制所述adc模块输出所述第三电压。
29、第三方面,本专利技术还提供一种基准参考电压的参数确定装置,该装置分别与处理器和高精度稳压源相连接,高精度稳压源的一路电压输出至处理器的adc模块上,所述装置包括:
30、接收模块,用于获取处理器采集的n位电压,以及所述处理器内部温度传感器上报的不同采样温度;
31、获取模块,用于获取来自高精度稳压源输出的第一电压,所述第一电压为所述处理器的adc模块实际接收到的电压;
32、计算模块,用于根据所述n位电压、所述第一电压和基准电压之间的对应关系,计算各个采样温度值对应的不同基准电压;
33、确定模块,用于根据每个所述基准电压和对应的基准电压理论值,确定不同采样温度下的待补偿电压,以及根据所述待补偿电压进行拟合运算,得到基准参考电压的校准参数;
34、写入模块,用于将所述校准参数写入到所述处理器的寄存器中,以使所述处理器通过读取所述寄存器中的校准参数对基准参考电压进行电压补偿。
35、第四方面,本专利技术还提供一种温箱,所述温箱内包括校准工装板,所述校准工装板上设置有微处理器mcu、电源模块和连接器,其中,mcu中包括:adc模块、温度传感器和i2c接口。
36、校准工装板通过所述i2c接口连接外部终端设备,所述外部终端设备用于前述第一方面或第一方面任一实施方式所述的基准参考电压的参数确定方法。
37、mcu通过两路线路连接高精度稳压源,其中一路由mcu通过电源模块连接,另一路通过所述连本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基准参考电压的参数确定方法,其特征在于,应用于终端设备,所述终端设备分别与处理器和高精度稳压源相连接,所述高精度稳压源的一路电压输出至所述处理器的ADC模块上,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,获取来自高精度稳压源输出的第一电压,包括:
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述N位电压、所述第一电压和基准电压之间的对应关系通过第一关系式表示为:
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据每个所述基准电压和对应的基准电压理论值,确定不同采样温度下的待补偿电压,以及根据所述待补偿电压进行拟合运算,得到基准参考电压的校准参数,包括:
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法,其特征在于,所述将所述校准参数写入到所述处理器的寄存器中,包括:
6.一种基准参考电压校准方法,其特征在于,应用于处理器,所述处理器被封装在温箱内,分别与高精度稳压源和终端设备相连接,所述处理器中包括ADC模块,所述方法包括:
7.一种基准参考电压的参数确定装置,其特征在于,装置分别与处理器和高精度稳
8.一种温箱,其特征在于,所述温箱内包括校准工装板,所述校准工装板上设置有微处理器MCU、电源模块和连接器,其中所述MCU中包括:ADC模块、温度传感器和I2C接口;
9.一种终端设备,其特征在于,包括存储器和处理器,所述存储器和所述处理器相连接;
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令,所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至5中任一项所述的基准参考电压的参数确定方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基准参考电压的参数确定方法,其特征在于,应用于终端设备,所述终端设备分别与处理器和高精度稳压源相连接,所述高精度稳压源的一路电压输出至所述处理器的adc模块上,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,获取来自高精度稳压源输出的第一电压,包括:
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述n位电压、所述第一电压和基准电压之间的对应关系通过第一关系式表示为:
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据每个所述基准电压和对应的基准电压理论值,确定不同采样温度下的待补偿电压,以及根据所述待补偿电压进行拟合运算,得到基准参考电压的校准参数,包括:
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法,其特征在于,所述将所述校准参数写入到所述处理器的寄存器中,包括:
6.一种基准参考电压校...
【专利技术属性】
技术研发人员:徐明,
申请(专利权)人:苏州元脑智能科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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