ZMD31010校準(zhǔn)流程與DLL說(shuō)明

1、ZMD31010RBic低成本傳感器信號(hào)處理器RBicLiteTM校準(zhǔn)流程和DLL說(shuō)明15目 錄1 DLL文件的使用11.1 輸出函數(shù)11.1.1 計(jì)算函數(shù)11.1.2 其它函數(shù)51.2 結(jié)構(gòu)體介紹61.2.1 CalPoint61.2.2 CCoeffs72 校準(zhǔn)過(guò)程82.1 概述82.2 Setup92.2.1 RBicLiteTM的ID92.3 采集數(shù)據(jù)102.4 修正參數(shù)計(jì)算113 校準(zhǔn)點(diǎn)的期望位置124 舉例134.1 校準(zhǔn)流程圖134.2 源程序（2點(diǎn)校準(zhǔn)）14RBicLiteTM校準(zhǔn)流程和DLL說(shuō)明1 DLL文件的使用調(diào)用DLL文件中的功能函數(shù)，必須使用C語(yǔ)言的調(diào)用機(jī)制。在調(diào)用功

2、能函數(shù)時(shí)，傳遞參數(shù)可采用結(jié)構(gòu)體類型，也可采用數(shù)組類型以便更好兼容不同程序語(yǔ)言。1.1 輸出函數(shù)DLL中的功能函數(shù)，都有兩個(gè)版本（結(jié)構(gòu)體類型和數(shù)組類型）。函數(shù)名稱中不含有“_Arr”字樣的是結(jié)構(gòu)體類型。1.1.1 計(jì)算函數(shù)1.1.1.1 結(jié)構(gòu)體格式（名稱中不含“_Arr”）int calc2pt(CCoeffs *vals,CalPoint points2)int calc3ptBr(CCoeffs *vals,CalPoint points3)int calc3ptTco(CCoeffs *vals,CalPoint points3)int calc3ptTcg(CCoeffs *vals,C

3、alPoint points3)int calc4ptTcoTcg(CCoeffs *vals,CalPoint points4)int calc4ptSotBrTco (CCoeffs *vals,CalPoint points4)int calc4ptSotBrTcg(CCoeffs *vals,CalPoint points4)int calc5ptSotBr(CCoeffs *vals,CalPoint points5)int calc5ptSotTco(CCoeffs *vals,CalPoint points5)int calc5ptSotTcg(CCoeffs *vals,Cal

4、Point points5)功能描述：函數(shù)的主要功能是計(jì)算RBicLiteTM的修正參數(shù)。若需要修正溫度，函數(shù)會(huì)根據(jù)數(shù)據(jù)點(diǎn)自動(dòng)算出溫度的修正參數(shù)。傳遞參數(shù)時(shí)數(shù)據(jù)點(diǎn)（points）不需要另外存儲(chǔ)，因?yàn)檎{(diào)用的函數(shù)不會(huì)改變其數(shù)值。函數(shù)聲明： Int calcXXX(CCoeffs *vals, CalPoint points)參數(shù)1：CCoeffs *valsCCoeffs結(jié)構(gòu)的指針，指向一個(gè)CCoeffs對(duì)象。計(jì)算出的修正參數(shù)存儲(chǔ)在此結(jié)構(gòu)體對(duì)象中，無(wú)需計(jì)算的修正參數(shù)缺省值為0。參數(shù)2：CalPoint pointsCalPoint對(duì)象的數(shù)組，不需要另外存儲(chǔ)。返回值： 0 計(jì)算成功1 gainb、o

5、ffsetb等參數(shù)超出范圍2 sot超出范圍3 tcg超出范圍4 tco超出范圍 1.1.1.2 數(shù)組格式的調(diào)用函數(shù)int calc2pt_Arr(double vals10,double b2,double raw2)int calc3ptBr_Arr(double vals10,double b3,double raw3)int calc3ptTco_Arr(double vals10,double b3,double t3,double raw3,double tr3)int calc3ptTcg_Arr(double vals10,double b3, double t3,double

6、 raw3 ,double tr3)int calc4ptTcoTcg_Arr(double vals10,double b4, double t4,double raw4 ,double tr4)int calc4ptSotBrTco_Arr(double vals10,double b4, double t4,double raw4 ,double tr4)int calc4ptSotBrTcg_Arr(double vals10,double b4, double t4,double raw4 ,double tr4)int calc5ptSotBr_Arr(double vals10,

7、double b5, double t5,double raw5 ,double tr5)int calc5ptSotTco_Arr(double vals10,double b5, double t5,double raw5 ,double tr5)int calc5ptSotTcg_Arr(double vals10,double b5, double t5,double raw5 ,double tr5)功能描述：“_Arr”函數(shù)去除了使用結(jié)構(gòu)體調(diào)用時(shí)數(shù)據(jù)格式的限制，增強(qiáng)了程序的兼容性。通常，它和相對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)體格式的函數(shù)功能相同，計(jì)算出的數(shù)值也是對(duì)等的。函數(shù)聲明：Int calcXXX_

8、Arr(double vals10,double b,double t1,double raw ,double tr1) 注：上標(biāo)“1”表示 t、tr在calc2pt和calc3ptBr中沒(méi)有使用。參數(shù)1：double vals10計(jì)算出的修正參數(shù)存儲(chǔ)在此數(shù)組中，無(wú)需計(jì)算的修正參數(shù)缺省值為0。數(shù)組中每一項(xiàng)的含義如下：val0=d_gainbval1=d_gaintval2=d_offsetbval3=d_offsettval4=d_sotval5=d_tcgval6=d_tcoval7=d_tsetlval8=tc_cfg/在此版本程序中沒(méi)有計(jì)算val0=sot_cfg計(jì)算出的數(shù)據(jù)并不是RBI

9、CLite格式，因此，將數(shù)據(jù)寫(xiě)入EEPROM前需調(diào)用“convertToLite（）”函數(shù)。參數(shù)25：數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)組，上文中的一個(gè)“Point 0”對(duì)象和b0、t0、raw0、tr0相當(dāng)。這里注意，數(shù)組的下標(biāo)要保持一致，不能出錯(cuò)。數(shù)組的大小應(yīng)大于或等于數(shù)據(jù)點(diǎn)的個(gè)數(shù)。b橋信號(hào)的理想值t溫度的理想值raw橋信號(hào)的原始值tr溫度的原始值返回值： 0 計(jì)算成功1 gainb、offsetb等參數(shù)超出范圍1.1.1.3 功能函數(shù)表函數(shù)聲明 描 述計(jì)算的參數(shù)int calc2pt(CCoeffs *vals,CalPoint points2)int calc2pt_Arr(double *vals10,dou

10、ble b2,double raw2)對(duì)橋信號(hào)增益、偏移量進(jìn)行修正。不考慮溫度影響。gainb,offsetbsot_cfgint calc3ptBr(CCoeffs *vals,CalPoint points3)int calc3ptBr_Arr(double vals10,double b3,double raw3)橋信號(hào)的二階非線性修正。不考慮溫度影響。gainb,offsetbsot(br),sot_cfgint calc3ptTco(CCoeffs *vals,CalPoint points3)int calc3ptTco_Arr(double vals10,double b3,do

11、uble t3,double raw3,double tr3)橋信號(hào)偏移量修正?？紤]溫度影響。gainb,offsetbtco, sot_cfgint calc3ptTcg(CCoeffs *vals,CalPoint points3)int calc3ptTcg_Arr(double vals10,double b3, double t3,double raw3 ,double tr3)橋信號(hào)增益修正?？紤]溫度影響。gainb,offsetb tcg, sot_cfgint calc4ptTcoTcg(CCoeffs *vals,CalPoint points4)int calc4ptTco

12、Tcg_Arr(double vals10,double b4, double t4,double raw4 ,double tr4)橋信號(hào)偏移量、增益修正。考慮溫度影響。gainb,offsetbtco, tcgsot_cfgint calc4ptSotBrTco(CCoeffs *vals,CalPoint points4)int calc4ptSotBrTco_Arr(double vals10,double b4, double t4,double raw4 ,double tr4)二階非線性、偏移量修正?？紤]溫度影響。gainb,offsetbtco, sot(br)sot_cfgi

13、nt calc4ptSotBrTcg(CCoeffs *vals,CalPoint points4)int calc4ptSotBrTcg_Arr(double vals10,double b4, double t4,double raw4 ,double tr4)二階非線性、增益修正。考慮溫度影響。gainb,offsetbtcg,sot(br)，sot_cfgint calc5ptSotBr(CCoeffs *vals,CalPoint points5)int calc5ptSotBr_Arr(double vals10,double b5, double t5,double raw5 ,

14、double tr5)二階非線性、增益、偏移量修正?？紤]溫度影響。gainb,offsetbtco, tcgsot(br)，sot_cfgint calc5ptSotTco(CCoeffs *vals,CalPoint points5)int calc5ptSotTco_Arr(double vals10,double b5, double t5,double raw5 ,double tr5)二階偏移量、增益修正?？紤]溫度影響。gainb,offsetbtco, tcg,sot(tco)，sot_cfgint calc5ptSotTcg(CCoeffs *vals,CalPoint poin

15、ts5)int calc5ptSotTcg_Arr(double vals10,double b5, double t5,double raw5 ,double tr5)二階增益、偏移量修正?？紤]溫度影響。gainb,offsetbtco, tcg,sot(tcg)，sot_cfg1.1.2 其它函數(shù)1.1.2.1 SortPoints功能描述：缺省情況下，此函數(shù)以CalPoint的第三個(gè)參數(shù)（溫度）對(duì)CalPoint數(shù)組進(jìn)行排序，此函數(shù)并不是每次必須調(diào)用的。函數(shù)聲明：void sortPoints(CalPoint p, int numPoints, bool byTemp)參數(shù)1：CalP

16、oint p需要排列的數(shù)組參數(shù)2：int numPoints排列點(diǎn)的個(gè)數(shù)參數(shù)3：bool byTemp為“true”時(shí)，數(shù)組以溫度值進(jìn)行排序。若溫度值相同，則以信號(hào)原始值大小排序。為“false”時(shí)，數(shù)組以信號(hào)原始值大小排序。1.1.2.2 ConvertToLite功能描述：將“_Arr”函數(shù)的計(jì)算值轉(zhuǎn)換為RBIClite格式。使用“_Arr”函數(shù)時(shí)，在將修正參數(shù)寫(xiě)入EEPROM之前調(diào)用此函數(shù)；若使用非“_Arr”函數(shù)，不需進(jìn)行此操作，因?yàn)?CCoeffs中已含有RBIClite格式數(shù)據(jù)。函數(shù)聲明：int convertToLite(int outVals10, double inVals1

17、0)參數(shù)1：int outVals10存放轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)的數(shù)組。寫(xiě)入EEPROM中的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為1個(gè)字節(jié)（如要寫(xiě)入Vals0,寫(xiě)入值outVals0&0x00FF）。outVals0gainboutVals1gaintoutVals2offsetboutVals3offsettoutVals4sotoutVals5tcgoutVals6tcooutVals7tsetloutVals8tc_cfgoutVals9sot_cfg參數(shù)2：double inVals10需要轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的順序和輸出數(shù)據(jù)的順序相同（參見(jiàn)上面函數(shù)的輸出數(shù)組）。返回值： 0 成功2 sot超出范圍3 tcg超出范圍4

18、tco超出范圍1.2 結(jié)構(gòu)體介紹定義結(jié)構(gòu)體類型的目的是為了簡(jiǎn)化程序。在DLL中同樣也存在相對(duì)應(yīng)的數(shù)組格式的調(diào)用函數(shù)。1.2.1 CalPoint功能描述：CalPoint結(jié)構(gòu)包含4個(gè)double型變量，分別代表每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的4個(gè)數(shù)值：橋信號(hào)理想值、橋信號(hào)原始值、溫度理想值、溫度原始值。若不進(jìn)行溫度校準(zhǔn)，則相應(yīng)變量的缺省值為零。結(jié)構(gòu)體聲明：struct CalPoint double b double t double tr double raw1.2.2 CCoeffs功能描述：CCoeffs結(jié)構(gòu)中含有公式計(jì)算出的 “double”型變量和要寫(xiě)入EEPROM中的“int”型變量，若變量名稱含有“

19、d_”即為 “double”型變量。寫(xiě)入EEPROM中的“int”型變量并不一定就是寫(xiě)入EEPROM中的實(shí)際值，因?yàn)閷?shí)際值受字節(jié)長(zhǎng)度（1字節(jié)）限制：若寫(xiě)入值超出范圍，則實(shí)際寫(xiě)入值應(yīng)為“0x00FF”。結(jié)構(gòu)體聲明：struct CCoeffs int gainb int offsetb int tco int tcg int sot int sot_cfg int tc_cfg int gaint int offset int tsetldouble d_gainb double d_offsetb double d_tco double d_tcg double d_sotBR double

20、d_sot_TCO double d_tc_sotTCG double d_gaint double d_offset double d_tsetl注意：tc_cfg: bit 0tco為負(fù) bit 1放大因子（×8） bit 2tcg為負(fù)sot_cfg: =0 sot為橋信號(hào)二階修正參數(shù) 1 sot為T(mén)cg二階修正參數(shù) 2 sot為T(mén)co二階修正參數(shù)2 校準(zhǔn)過(guò)程2.1 概述RBicLiteTM可和多種阻抗類橋式傳感器組合，這里假定它和一壓力橋式傳感器連接，其校準(zhǔn)過(guò)程敘述如下。校準(zhǔn)需采集幾組不同的標(biāo)定數(shù)據(jù)，標(biāo)定值可通過(guò)以下方法獲得：將傳感器放入已知壓力和溫度的環(huán)境中，讀取傳感器測(cè)量的

21、原始值（未經(jīng)修正），重復(fù)此步驟，直到獲取足夠的標(biāo)定點(diǎn)。原始值經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)主設(shè)備（如電腦）處理，計(jì)算出修正參數(shù)，最后將修正參數(shù)寫(xiě)入EEPROM。校準(zhǔn)過(guò)程有三個(gè)主要步驟：1）Setup。Setup步驟包括EEPROM的初始化。另外，對(duì)EEPROM的已知參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置完成后，電腦給RBicLiteTM分配一個(gè)ID，此ID將被寫(xiě)入EEPROM中。2）收集數(shù)據(jù)。此過(guò)程包括獲取原始值的標(biāo)定過(guò)程。所得的標(biāo)定值（壓力、溫度的原始值及理想值）存儲(chǔ)在指定的數(shù)據(jù)庫(kù)文件中，數(shù)據(jù)庫(kù)文件的索引即為RBicLiteTM的ID。3）修正參數(shù)的計(jì)算和寫(xiě)入。一旦獲取足夠的標(biāo)定值后，就可計(jì)算修正參數(shù)，最后將修正參數(shù)寫(xiě)入EEPROM

22、。2.2 Setup2.2.1 RBicLiteTM的ID校準(zhǔn)過(guò)程的第一步就是分配RBicLiteTM的ID號(hào)。ID號(hào)存儲(chǔ)在EEPROM中，并且由寄存器TSETL、Tcg、Tco的數(shù)據(jù)組合而成。當(dāng)校準(zhǔn)過(guò)程結(jié)束時(shí)，TSETL、Tcg、Tco這三個(gè)寄存器的數(shù)據(jù)將被重寫(xiě)，因此，RBicLiteTM的ID號(hào)并不是一個(gè)一成不變的數(shù)。在存儲(chǔ)標(biāo)定值數(shù)據(jù)時(shí)，RBicLiteTM的ID是數(shù)據(jù)庫(kù)文件的索引，數(shù)據(jù)庫(kù)文件中含有溫度、壓力的原始值及理想值。EEPROM中的位置符號(hào)功能2：0Osc_Trim更多信息可參見(jiàn)“振蕩器調(diào)節(jié)”表6：31V_Trim/JFET_Trim參見(jiàn)“參考電壓源模塊”一節(jié)。8：7A2D_Of

23、fset偏移設(shè)置：11=-1/2，1/2信號(hào)輸入模式10=-1/4，3/4信號(hào)輸入模式01=-1/8，7/8信號(hào)輸入模式00=-1/16，15/16信號(hào)輸入模式要改變橋信號(hào)極性需設(shè)置Tc_cfg3(第87位)10：9Output_Select數(shù)字輸出w/Temp(0x00)12：11Update_Rate用戶選擇00=1mS(1KHz)01=5mS(200Hz)10=25mS(40Hz)11=125mS(8Hz)14：13JFET_Cfg用戶選擇00=沒(méi)有三極管控制（低功耗模式）01=沒(méi)有三極管控制（低功耗模式）10=三極管控制在5V左右11=三極管控制在5.5V左右29：15Gain_B模塊

24、（0x800）43：30Offset_B0x0051：44Gain_T模塊（0x80）59：52Offset_T0x0067：60TSETL用戶ID區(qū)（臨時(shí)）75：68Tcg用戶ID區(qū)（臨時(shí)）83：76Tco用戶ID區(qū)（臨時(shí)）87：84Tc_cfg0x0095：88SOT0x0099：96SOT_cfg,Pamp_Gain 99：98 SOT_cfg（0x01）用戶選擇可預(yù)放大器增益（97：96）： 00=增益為6 01=增益為24（缺省設(shè)置） 10=增益為12 11=增益為48注：加粗必須設(shè)定模塊 斜體推薦設(shè)置2.3 采集數(shù)據(jù)RBicLiteTM在RM（Raw Mode）模式下才可獲得傳感器

25、的原始數(shù)據(jù)。要進(jìn)入RM模式，需首先發(fā)送“Start Command Mode”（0x50 0x00）指令，然后再發(fā)送“Start Raw Mode”（0x40 0x10）指令。若RBicLiteTM工作在RM模式，并且 EEPROM中橋增益和溫度增益的設(shè)置為0x800、0x80（如上表中所示）時(shí)，其輸出口（SigTM）輸出的是原始值，而不再是修正后的數(shù)據(jù)。獲取每一個(gè)原始值時(shí)，都對(duì)被測(cè)量進(jìn)行多次測(cè)量（推薦16次），最后取平均值。壓力、溫度的原始值和理想值最后以數(shù)據(jù)庫(kù)文件的形式存儲(chǔ)在電腦上。RM模式下數(shù)據(jù)輸出格式依次是Bridge_High、Bridge_Low、Temp，每個(gè)數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度為1個(gè)字節(jié)

26、，Bridge_High的前兩位是“0”。如果使用開(kāi)發(fā)板進(jìn)行通信，則在輸出數(shù)據(jù)前分別加上0x01、0x02、0x03。RM模式下輸出的溫度數(shù)據(jù)只有8位，不能滿足溫度校準(zhǔn)時(shí)的精度要求。解決的方法就是在NOM模式下獲取溫度數(shù)據(jù)的高3位。11位數(shù)據(jù)將使測(cè)量精度達(dá)到0.098。當(dāng)“NOM數(shù)據(jù)”和“RM數(shù)據(jù)”的第7位不一致時(shí)，溫度數(shù)據(jù)的高3位和低8位數(shù)據(jù)就不能進(jìn)行簡(jiǎn)單的疊加，具體做法是：在NOM模式下獲取溫度數(shù)據(jù)的<10:3>位，通過(guò)和“RM數(shù)據(jù)”比較以確定讀數(shù)，如下例所示：例： RM模式下溫度的讀數(shù) temp<7:0>= 11111111 NOM模式下溫度的讀數(shù) temp<10