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不同的物理量需要不同的傳感單元，壓力、扭矩、角度、流量、溫度、濕度、化學量、氣體量必須通過傳感單元進行轉換才能得到我們處理所需的數字信號。無論是通過電阻式的轉換還是電容式的轉換，又或者是電磁場等其他轉換，轉換后我們才能得到一個用于處理的數字信號。隨著車聯網技術發(fā)展以及智能駕駛要求的提高，汽車上的傳感器數量迅速增加，而且對傳感器測得的信號要求很嚴苛，經過轉換得到的數字信號通常并不能直接用于處理。 首先通常來說測得的數據很難測量的毫伏級信號，同時它還有偏置，受溫度的影響很大。在捕獲物理量的時候，可能還有一些噪音和各種各樣的干擾信號。這樣得到的電信號送到中央處理器，處理器也不知道到底哪些是真信號，哪些是假信號，嚴重影響傳感器的精確度。 這時候就引申出來調理的概念，對轉換后的傳感信號進行調理。調理芯片的分類按照前端電路的類型大致上分為電容和電阻，目前市面上更多的是用電阻型來做。經過調理后，會得到更純凈的線性化數字信號，便于后續(xù)的處理。對傳感信號進行調理時如何將有用的信號篩選出來，就涉及要對信號進行放大，對信號進行線性化處理，同時還需要有溫度信號對傳感信號進行溫度補償。然后再將傳感信號的offset進行調整，把一些噪音、EMC干擾拿掉，提高整體的精度。 同時，調理芯片還會加入一些診斷來幫助處理器做一些分析，比如橋路上有沒有斷路，有沒有短路。處理器還會需要一些不同的信號類型，調理芯片要有一些相應的接口能進行轉換。這些信息都可以通過調理芯片做相應的輸出。調理前后，信號就從很原始的信號變成一個線性度非常好的數字信號，能夠覆蓋從幾毫伏到幾伏的范圍。 以最常見的汽車壓力傳感為例，如下圖所示，壓力物理量通過惠斯通電阻橋進行傳感信號的轉換然后進入SSC。SSC調理芯片里面包含了三大塊，第一塊是模擬前端，第二塊就是數字處理部分（里面相當于小型CPU），然后再到輸出各種接口的一些轉換部分。同時，在信號調理部分會有溫度信號的加入，這主要是作為一個補償信號給到芯片內部做相應的線性化補償最后導出。左右兩邊這兩根曲線的對比很明顯，經過調理后的信號相當穩(wěn)定，而且線性化程度很高，更易于后續(xù)的信號處理。 |
