ZMD31010校準流程與DLL說明

1、ZMD31010RBic低成本傳感器信號處理器RBicLiteTM校準流程和DLL說明15目 錄1 DLL文件的使用11.1 輸出函數(shù)11.1.1 計算函數(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 校準過程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)計算113 校準點的期望位置124 舉例134.1 校準流程圖134.2 源程序（2點校準）14RBicLiteTM校準流程和DLL說明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語言的調(diào)用機制。在調(diào)用功

2、能函數(shù)時，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言。1.1 輸出函數(shù)DLL中的功能函數(shù)，都有兩個版本（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)的主要功能是計算RBicLiteTM的修正參數(shù)。若需要修正溫度，函數(shù)會根據(jù)數(shù)據(jù)點自動算出溫度的修正參數(shù)。傳遞參數(shù)時數(shù)據(jù)點（points）不需要另外存儲，因為調(diào)用的函數(shù)不會改變其數(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CCoeffs對象。計算出的修正參數(shù)存儲在此結(jié)構(gòu)體對象中，無需計算的修正參數(shù)缺省值為0。參數(shù)2：CalPoint pointsCalPoint對象的數(shù)組，不需要另外存儲。返回值： 0 計算成功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)用時數(shù)據(jù)格式的限制，增強了程序的兼容性。通常，它和相對應的結(jié)構(gòu)體格式的函數(shù)功能相同，計算出的數(shù)值也是對等的。函數(shù)聲明：Int calcXXX_

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

9、CLite格式，因此，將數(shù)據(jù)寫入EEPROM前需調(diào)用“convertToLite（）”函數(shù)。參數(shù)25：數(shù)據(jù)點數(shù)組，上文中的一個“Point 0”對象和b0、t0、raw0、tr0相當。這里注意，數(shù)組的下標要保持一致，不能出錯。數(shù)組的大小應大于或等于數(shù)據(jù)點的個數(shù)。b橋信號的理想值t溫度的理想值raw橋信號的原始值tr溫度的原始值返回值： 0 計算成功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 述計算的參數(shù)int calc2pt(CCoeffs *vals,CalPoint points2)int calc2pt_Arr(double *vals10,dou

10、ble b2,double raw2)對橋信號增益、偏移量進行修正。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)橋信號增益修正。考慮溫度影響。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)橋信號偏移量、增益修正?？紤]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?？紤]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的第三個參數(shù)（溫度）對CalPoint數(shù)組進行排序，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排列點的個數(shù)參數(shù)3：bool byTemp為“true”時，數(shù)組以溫度值進行排序。若溫度值相同，則以信號原始值大小排序。為“false”時，數(shù)組以信號原始值大小排序。1.1.2.2 ConvertToLite功能描述：將“_Arr”函數(shù)的計算值轉(zhuǎn)換為RBIClite格式。使用“_Arr”函數(shù)時，在將修正參數(shù)寫入EEPROM之前調(diào)用此函數(shù)；若使用非“_Arr”函數(shù)，不需進行此操作，因為 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。寫入EEPROM中的數(shù)據(jù)長度為1個字節(jié)（如要寫入Vals0,寫入值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化程序。在DLL中同樣也存在相對應的數(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double型變量，分別代表每個數(shù)據(jù)點的4個數(shù)值：橋信號理想值、橋信號原始值、溫度理想值、溫度原始值。若不進行溫度校準，則相應變量的缺省值為零。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)中含有公式計算出的 “double”型變量和要寫入EEPROM中的“int”型變量，若變量名稱含有“

19、d_”即為 “double”型變量。寫入EEPROM中的“int”型變量并不一定就是寫入EEPROM中的實際值，因為實際值受字節(jié)長度（1字節(jié)）限制：若寫入值超出范圍，則實際寫入值應為“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 bit 1放大因子（×8） bit 2tcg為負sot_cfg: =0 sot為橋信號二階修正參數(shù) 1 sot為Tcg二階修正參數(shù) 2 sot為Tco二階修正參數(shù)2 校準過程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，其校準過程敘述如下。校準需采集幾組不同的標定數(shù)據(jù)，標定值可通過以下方法獲得：將傳感器放入已知壓力和溫度的環(huán)境中，讀取傳感器測量的

21、原始值（未經(jīng)修正），重復此步驟，直到獲取足夠的標定點。原始值經(jīng)過校準主設(shè)備（如電腦）處理，計算出修正參數(shù)，最后將修正參數(shù)寫入EEPROM。校準過程有三個主要步驟：1）Setup。Setup步驟包括EEPROM的初始化。另外，對EEPROM的已知參數(shù)進行設(shè)置，設(shè)置完成后，電腦給RBicLiteTM分配一個ID，此ID將被寫入EEPROM中。2）收集數(shù)據(jù)。此過程包括獲取原始值的標定過程。所得的標定值（壓力、溫度的原始值及理想值）存儲在指定的數(shù)據(jù)庫文件中，數(shù)據(jù)庫文件的索引即為RBicLiteTM的ID。3）修正參數(shù)的計算和寫入。一旦獲取足夠的標定值后，就可計算修正參數(shù)，最后將修正參數(shù)寫入EEPROM

22、。2.2 Setup2.2.1 RBicLiteTM的ID校準過程的第一步就是分配RBicLiteTM的ID號。ID號存儲在EEPROM中，并且由寄存器TSETL、Tcg、Tco的數(shù)據(jù)組合而成。當校準過程結(jié)束時，TSETL、Tcg、Tco這三個寄存器的數(shù)據(jù)將被重寫，因此，RBicLiteTM的ID號并不是一個一成不變的數(shù)。在存儲標定值數(shù)據(jù)時，RBicLiteTM的ID是數(shù)據(jù)庫文件的索引，數(shù)據(jù)庫文件中含有溫度、壓力的原始值及理想值。EEPROM中的位置符號功能2：0Osc_Trim更多信息可參見“振蕩器調(diào)節(jié)”表6：31V_Trim/JFET_Trim參見“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信號輸入模式10=-1/4，3/4信號輸入模式01=-1/8，7/8信號輸入模式00=-1/16，15/16信號輸入模式要改變橋信號極性需設(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=沒有三極管控制（低功耗模式）01=沒有三極管控制（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）75：68Tcg用戶ID區(qū)（臨時）83：76Tco用戶ID區(qū)（臨時）87：84Tc_cfg0x0095：88SOT0x0099：96SOT_cfg,Pamp_Gain 99：98 SOT_cfg（0x01）用戶選擇可預放大器增益（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，其輸出口（SigTM）輸出的是原始值，而不再是修正后的數(shù)據(jù)。獲取每一個原始值時，都對被測量進行多次測量（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)庫文件的形式存儲在電腦上。RM模式下數(shù)據(jù)輸出格式依次是Bridge_High、Bridge_Low、Temp，每個數(shù)據(jù)的長度為1個字節(jié)

26、，Bridge_High的前兩位是“0”。如果使用開發(fā)板進行通信，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，不能滿足溫度校準時的精度要求。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)將使測量精度達到0.098。當“NOM數(shù)據(jù)”和“RM數(shù)據(jù)”的第7位不一致時，溫度數(shù)據(jù)的高3位和低8位數(shù)據(jù)就不能進行簡單的疊加，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