一种复杂温度环境下恒流源校准系统转让专利

申请号 : CN202211487126.7

文献号 : CN115542229B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 肖伟杰徐碧辉杨波张自圃

申请人 : 中国兵器装备集团自动化研究所有限公司

摘要 :

本发明公开了一种复杂温度环境下恒流源校准系统,该系统通过处理器接收温度传感器的数据,对电流输出大小进行补偿,提升了恒流源电流输出的可靠性及抗恶劣环境能力。电路可以采用全国产器件设计,实现完全自主可控。采用温度传感器与恒流源电路相结合,加之软件调节实现恒流源电路在复杂温度环境下动态调整,保持较高的输出精度、较高的电流调节精度和尽量宽的电流输出范围,满足特殊行业,恶劣环境使用要求。

权利要求 :

1.一种复杂温度环境下恒流源校准系统,其特征在于,所述系统包括温度传感器、处理器、DA芯片以及恒流源输出电路;所述处理器分别与所述温度传感器以及所述DA芯片可通信相连,所述DA芯片与所述恒流源输出电路可通信相连;所述恒流源输出电路用于与负载相连;

所述处理器用于执行以下操作:

接收所述温度传感器发送的当前环境温度值并获取所需输出的理论电流的理论电流值;

根据所述理论电流值确定对应的理论D码值;所述理论电流值与所述理论D码值具有预设的对应关系;

根据所述当前环境温度值以及所述理论D码值调用预先存储的目标调整函数;所述目标调整函数包括所述理论D码值与实际D码值的对应关系;

通过所述目标调整函数以及所述理论D码值计算获得目标D码值;

将所述目标D码值发送至所述DA芯片,以便所述DA芯片根据所述目标D码值输出目标模拟电压至所述恒流源输出电路;所述恒流源输出电路用于根据所述目标模拟电压输出具有目标电流值的目标电流;所述目标电流值与所述理论电流值的差值在允许误差范围内。

2.根据权利要求1所述的复杂温度环境下恒流源校准系统,其特征在于,还包括输出检测电路;所述输出检测电路与所述恒流源输出电路以及所述处理器可通信相连,所述负载与所述输出检测电路相连;

所述处理器还用于接收所述输出检测电路检测到的所述目标电流值;

判断所述目标电流值与所述理论电流值的差值是否在允许误差范围内;

根据判断结果确定所述目标D码值是否需要调整。

3.根据权利要求2所述的复杂温度环境下恒流源校准系统,其特征在于,确定所述目标电流值与所述理论电流值的差值超出允许误差范围后;

计算获得所述目标电流值与所述理论电流值的第一差值;

根据所述第一差值的正负属性对所述目标D码值按照第一预设步进大小进行加减,以使所述恒流源输出电路输出的目标电流值与所述理论电流值的差值在允许误差范围内。

4.根据权利要求1所述的复杂温度环境下恒流源校准系统,其特征在于,所述目标调整函数在模拟环境下的建立方法包括:根据所述理论电流值确定所述理论D码值;所述理论D码值为在所述当前环境温度值下所述恒流源输出电路输出所述理论电流值需要向所述DA芯片发送的D码值;

根据实际电流值确定所述实际D码值;所述实际电流值与所述理论电流值的第二差值在允许误差范围内;

通过所述理论D码值与所述实际D码值的第二差值确定所述目标调整函数。

5.根据权利要求4所述的复杂温度环境下恒流源校准系统,其特征在于,所述根据实际电流值确定所述实际D码值,包括:在所述当前环境温度值下向所述DA芯片发送第一D码值,以便所述DA芯片根据所述第一D码值生成第一模拟电压并将所述第一模拟电压发送至所述恒流源输出电路;

获取所述恒流源输出电路根据所述第一模拟电压输出的第一电流的第一电流值;

计算所述第一电流值与所述理论电流值的第三差值;

根据所述第三差值调整所述第一D码值的大小获得第二D码值;

将所述第二D码值发送至所述DA芯片,以便所述DA芯片根据所述第二D码值生成第二模拟电压并将所述第二模拟电压发送至所述恒流源输出电路;

获取所述恒流源输出电路根据所述第二模拟电压输出的第二电流的第二电流值;

确定所述第二电流值与所述理论电流值的第四差值在允许误差范围内后,确实所述第二D码值为所述实际D码值。

6.根据权利要求5所述的复杂温度环境下恒流源校准系统,其特征在于,所述根据所述第三差值调整所述第一D码值的大小获得第二D码值,包括:根据所述第三差值的正负属性对所述第一D码值按照第二预设步进大小进行加减获得所述第二D码值。

7.根据权利要求1所述的复杂温度环境下恒流源校准系统,其特征在于,确定所述当前环境温度值所处的温度区间以及所述理论D码值所处的D码值区间;

根据所述温度区间以及所述D码值区间调用预先存储的所述目标调整函数。

8.根据权利要求7所述的复杂温度环境下恒流源校准系统,其特征在于,所述目标调整函数在模拟环境下的建立方法包括:根据若干所述理论电流值确定一一对应的若干所述理论D码值;若干所述理论D码值为在所述温度区间下所述恒流源输出电路输出若干所述理论电流值需要向所述DA芯片发送的一一对应的若干D码值;

根据若干实际电流值确定一一对应的若干所述实际D码值;若干所述实际电流值与若干所述理论电流值的一一对应的差值均在允许误差范围内;

通过若干所述理论D码值与若干所述实际D码值的若干第五差值确定所述目标调整函数。

9.根据权利要求8所述的复杂温度环境下恒流源校准系统,其特征在于,所述通过若干所述理论D码值与若干所述实际D码值的若干第五差值确定所述目标调整函数,包括:拟合若干所述第五差值形成所述目标调整函数以使所述目标调整函数满足所述温度区间以及所述D码值区间下所有所述理论D码值与所有所述实际D码值的对应关系。

10.根据权利要求1至9任一项所述的复杂温度环境下恒流源校准系统,其特征在于,由上位机获取所需输出的所述理论电流的所述理论电流值。

说明书 :

一种复杂温度环境下恒流源校准系统

技术领域

[0001] 本发明涉及恒流源技术领域,特别是涉及一种可以动态保证输出电流值精度的复杂温度环境下恒流源校准系统。

背景技术

[0002] 恒流源是能够向负载提供恒定电流的电源。恒流源具有响应速度快,恒流精度高、能长期稳定工作,适合各种性质负载(阻性、感性、容性)等优点。主要用于检测热继电器、塑壳断路器、小型断路器及需要设定额定电流、动作电流、短路保护电流等生产场合。
[0003] 恒流源在一些对于电流稳定性要求较高的场景下使用时,需要额外考虑内部因素以及外部因素对于恒流源输出电流稳定性的影响。在诸多外部因素中,环境温度变化会对恒流源输出电流稳定性产生一定的影响。尤其在复杂且变化幅度较大的环境中使用时,如何保证在温度变化时恒流源输出电流的稳定性一直困扰着本领域技术人员。
[0004] 目前现有恒流源在复杂温度环境下校准方法是调整硬件电路中各部分器件的性能,保证其在设定温度区间范围下,降低总体温度漂移,保持一定的精度。或者是根据预设算法,在某些温度范围采用固定的预设算法,这样的校准办法存在适应温度范围小、电流动态调整范围小、可靠性不高的局限。同时,现有技术中大多数恒流源器件无法在复杂温度环境下动态保证输出电流值精度。另外,大多数恒流源器件电流输出范围较小,调整精度差。
[0005] 因此,如何提供一种可以在复杂温度环境下,实现恒流源高精度校准的方法,是迫切需要本领域技术人员解决的技术问题。

发明内容

[0006] 鉴于上述问题,本发明提供用于克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种复杂温度环境下恒流源校准系统。该系统采用处理器、温度传感器、DA芯片、恒流源输出电流和恒流源输出检测电路等硬件电路,结合算法实现动态可调恒流源输出功能。
[0007] 本发明提供了如下方案:
[0008] 一种复杂温度环境下恒流源校准系统,包括:
[0009] 所述系统包括温度传感器、处理器、DA芯片以及恒流源输出电路;所述处理器分别与所述温度传感器以及所述DA芯片可通信相连,所述DA芯片与所述恒流源输出电路可通信相连;所述恒流源输出电路用于与负载相连;
[0010] 所述处理器用于执行以下操作:
[0011] 接收所述温度传感器发送的当前环境温度值并获取所需输出的理论电流的理论电流值;
[0012] 根据所述理论电流值确定对应的理论D码值;所述理论电流值与所述理论D码值具有预设的对应关系;
[0013] 根据所述当前环境温度值以及所述理论D码值调用预先存储的目标调整函数;所述目标调整函数包括所述理论D码值与实际D码值的对应关系;
[0014] 通过所述目标调整函数以及所述理论D码值计算获得目标D码值;
[0015] 将所述目标D码值发送至所述DA芯片,以便所述DA芯片根据所述目标D码值输出目标模拟电压至所述恒流源输出电路;所述恒流源输出电路用于根据所述目标模拟电压输出具有目标电流值的目标电流;所述目标电流值与所述理论电流值的差值在允许误差范围内。
[0016] 优选地:还包括输出检测电路;所述输出检测电路与所述恒流源输出电路以及所述处理器可通信相连,所述负载与所述输出检测电路相连;
[0017] 所述处理器还用于接收所述输出检测电路检测到的所述目标电流值;
[0018] 判断所述目标电流值与所述理论电流值的差值是否在允许误差范围内;
[0019] 根据判断结果确定所述目标D码值是否需要调整。
[0020] 优选地:确定所述目标电流值与所述理论电流值的差值超出允许误差范围后;
[0021] 计算获得所述目标电流值与所述理论电流值的第一差值;
[0022] 根据所述第一差值的正负属性对所述目标D码值按照第一预设步进大小进行加减,以使所述恒流源输出电路输出的目标电流值与所述理论电流值的差值在允许误差范围内。
[0023] 优选地:所述目标调整函数在模拟环境下的建立方法包括:
[0024] 根据所述理论电流值确定所述理论D码值;所述理论D码值为在所述当前环境温度值下所述恒流源输出电路输出所述理论电流值需要向所述DA芯片发送的D码值;
[0025] 根据实际电流值确定所述实际D码值;所述实际电流值与所述理论电流值的第二差值在允许误差范围内;
[0026] 通过所述理论D码值与所述实际D码值的第二差值确定所述目标调整函数。
[0027] 优选地:所述根据实际电流值确定所述实际D码值,包括:
[0028] 在所述当前环境温度值下向所述DA芯片发送第一D码值,以便所述DA芯片根据所述第一D码值生成第一模拟电压并将所述第一模拟电压发送至所述恒流源输出电路;
[0029] 获取所述恒流源输出电路根据所述第一模拟电压输出的第一电流的第一电流值;
[0030] 计算所述第一电流值与所述理论电流值的第三差值;
[0031] 根据所述第三差值调整所述第一D码值的大小获得第二D码值;
[0032] 将所述第二D码值发送至所述DA芯片,以便所述DA芯片根据所述第二D码值生成第二模拟电压并将所述第二模拟电压发送至所述恒流源输出电路;
[0033] 获取所述恒流源输出电路根据所述第二模拟电压输出的第二电流的第二电流值;
[0034] 确定所述第二电流值与所述理论电流值的第四差值在允许误差范围内后,确实所述第二D码值为所述实际D码值。
[0035] 优选地:所述根据所述第三差值调整所述第一D码值的大小获得第二D码值,包括:
[0036] 根据所述第三差值的正负属性对所述第一D码值按照第二预设步进大小进行加减获得所述第二D码值。
[0037] 优选地:确定所述当前环境温度值所处的温度区间以及所述理论D码值所处的D码值区间;
[0038] 根据所述温度区间以及所述D码值区间调用预先存储的所述目标调整函数。
[0039] 优选地:所述目标调整函数在模拟环境下的建立方法包括:
[0040] 根据若干所述理论电流值确定一一对应的若干所述理论D码值;若干所述理论D码值为在所述温度区间下所述恒流源输出电路输出若干所述理论电流值需要向所述DA芯片发送的一一对应的若干D码值;
[0041] 根据若干实际电流值确定一一对应的若干所述实际D码值;若干所述实际电流值与若干所述理论电流值的一一对应的差值均在允许误差范围内;
[0042] 通过若干所述理论D码值与若干所述实际D码值的若干第五差值确定所述目标调整函数。
[0043] 优选地:所述通过若干所述理论D码值与若干所述实际D码值的若干第五差值确定所述目标调整函数,包括:
[0044] 拟合若干所述第五差值形成所述目标调整函数以使所述目标调整函数满足所述温度区间以及所述D码值区间下所有所述理论D码值与所有所述实际D码值的对应关系。
[0045] 优选地:由上位机获取所需输出的所述理论电流的所述理论电流值。
[0046] 根据本发明提供的具体实施例,本发明公开了以下技术效果:
[0047] 本申请实施例提供的一种复杂温度环境下恒流源校准系统,该系统通过处理器接收温度传感器的数据,对电流输出大小进行补偿,提升了恒流源电流输出的可靠性及抗恶劣环境能力。电路可以采用全国产器件设计,实现完全自主可控。采用温度传感器与恒流源电路相结合,加之软件调节实现恒流源电路在复杂温度环境下动态调整,保持较高的输出精度、较高的电流调节精度和尽量宽的电流输出范围,满足特殊行业,恶劣环境使用要求。
[0048] 当然,实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

[0049] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来说,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0050] 图1是本发明实施例提供的一种复杂温度环境下恒流源校准系统的连接框图。
[0051] 图中:温度传感器1、处理器2、DA芯片3、恒流源输出电路4、输出检测电路5、负载6。

具体实施方式

[0052] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0053] 参见图1,为本发明实施例提供的一种复杂温度环境下恒流源校准系统,如图1所示,该系统可以包括:
[0054] 温度传感器1、处理器2、DA芯片3以及恒流源输出电路4;所述处理器2分别与所述温度传感器1以及所述DA芯片3可通信相连,所述DA芯片3与所述恒流源输出电路4可通信相连;所述恒流源输出电路4用于与负载6相连;
[0055] 所述处理器2用于执行以下操作:
[0056] 接收所述温度传感器1发送的当前环境温度值并获取所需输出的理论电流的理论电流值;具体的,由上位机获取所需输出的所述理论电流的所述理论电流值。
[0057] 根据所述理论电流值确定对应的理论D码值;所述理论电流值与所述理论D码值具有预设的对应关系;
[0058] 根据所述当前环境温度值以及所述理论D码值调用预先存储的目标调整函数;所述目标调整函数包括所述理论D码值与实际D码值的对应关系;
[0059] 通过所述目标调整函数以及所述理论D码值计算获得目标D码值;
[0060] 将所述目标D码值发送至所述DA芯片3,以便所述DA芯片3根据所述目标D码值输出目标模拟电压至所述恒流源输出电路4;所述恒流源输出电路4用于根据所述目标模拟电压输出具有目标电流值的目标电流;所述目标电流值与所述理论电流值的差值在允许误差范围内。
[0061] 本申请实施例提供的复杂温度环境下恒流源校准系统,通过配置的处理器、温度传感器、DA芯片、恒流源输出电路等硬件电路,处理器结合相应的算法可以实现在不同温度下,对恒流源输出的电流进行动态调整,保证在不同环境温度下恒流源均可以输出满足误差精度要求的电流。从而达到消除环境温度对恒流源输出电流精度的影响。
[0062] 该系统中D码值为DA芯片输出相应的模拟电压所需要处理器发送的参数值,DA芯片接收到不同的D码值会产生不同的模拟电压,而恒流源输出电路接收到不同的模拟电压会产生不同具有不同电流值的输出电流;因此通过调整处理器传输给DA芯片的D码值即可实现对恒流源输出电路输出的电流的电流值的大小进行调整。
[0063] 该系统中采用温度传感器实时采集环境温度,在环境温度发生变化后或者初次启动时,可以通过获取的环境温度的当前环境温度值对DA芯片所需的D码值进行动态调整,从而保证恒流源输出电路可以输出电流值满足误差精度要求的目标电流。
[0064] 可以理解的是,由于本申请实施例提供的目标调整函数为在模拟环境下获得的,在实际使用时,可能出现获得的目标电流值与理论电流值的实际差值不能满足允许误差范围的情况,为了可以对目标电流值进行检测,同时根据检测结果对目标D码值进行调整。本申请实施例可以提供输出检测电路5;所述输出检测电路5与所述恒流源输出电路4以及所述处理器2可通信相连,所述负载6与所述输出检测电路5相连;
[0065] 所述处理器2还用于接收所述输出检测电路5检测到的所述目标电流值;
[0066] 判断所述目标电流值与所述理论电流值的差值是否在允许误差范围内;
[0067] 根据判断结果确定所述目标D码值是否需要调整。
[0068] 采用提供的输出检测电路可以实时对输出的目标电流进行检测,检测到目标电流值与理论电流值在允许误差范围内后,处理器不动作,整合电流对外输出即可。当检测到目标电流值与理论电流值不在允许误差范围内后,需要对目标D码值进行调整,使得调整后的D码值可以保证产生的目标电流值与理论电流值在允许误差范围内,再整合电流向外输出。
[0069] 其中目标D码值的调整方法可以为,确定所述目标电流值与所述理论电流值的差值超出允许误差范围后;
[0070] 计算获得所述目标电流值与所述理论电流值的第一差值;
[0071] 根据所述第一差值的正负属性对所述目标D码值按照第一预设步进大小进行加减,以使所述恒流源输出电路输出的目标电流值与所述理论电流值的差值在允许误差范围内。
[0072] 在确定第一差值的正负后,即可确定目标D码值的加减调整方式,原因是第一差值为正时需要减小D码值,当第一差值为负时需要增加D码值。基于上述理论,可以通过第一预设的步进大小对D码值进行调整,直至所述恒流源输出电路输出的目标电流值与所述理论电流值的差值在允许误差范围内。
[0073] 可以理解的是,该系统在使用之前可以在模拟环境下确定环境温度值下各个理论D码值与各个实际D码值一一对应的各个调整函数;各个调整函数表征了在环境温度值下各个理论D码值与各个实际D码值的对应关系。具体的目标调整函数在模拟环境下的建立方法包括:
[0074] 根据所述理论电流值确定所述理论D码值;所述理论D码值为在所述当前环境温度值下所述恒流源输出电路输出所述理论电流值需要向所述DA芯片发送的D码值;
[0075] 根据实际电流值确定所述实际D码值,所述实际电流值与所述理论电流值的第二差值在允许误差范围内;
[0076] 通过所述理论D码值与所述实际D码值的第二差值确定所述目标调整函数。
[0077] 具体的,所述根据实际电流值确定所述实际D码值,包括:
[0078] 在所述当前环境温度值下向所述DA芯片发送所述第一D码值,以便所述DA芯片根据所述第一D码值生成第一模拟电压并将所述第一模拟电压发送至所述恒流源输出电路;
[0079] 获取所述恒流源输出电路根据所述第一模拟电压输出的第一电流的第一电流值;
[0080] 计算所述第一电流值与所述理论电流值的第三差值;
[0081] 根据所述第三差值调整所述第一D码值的大小获得第二D码值;
[0082] 将所述第二D码值发送至所述DA芯片,以便所述DA芯片根据所述第二D码值生成第二模拟电压并将所述第二模拟电压发送至所述恒流源输出电路;
[0083] 获取所述恒流源输出电路根据所述第二模拟电压输出的第二电流的第二电流值;
[0084] 确定所述第二电流值与所述理论电流值的第四差值在允许误差范围内后,确实所述第二D码值为所述实际D码值。
[0085] 所述根据所述第三差值调整所述第一D码值的大小获得第二D码值,包括:
[0086] 根据所述第三差值的正负属性对所述第一D码值按照第二预设步进大小进行加减获得所述第二D码值。
[0087] 本申请实施例提供的目标调整函数在模拟环境下的建立方法在实际操作时,例如,确定当前环境温度值为‑25℃,理论电流值为5 mA,精度要求允许误差范围为0.1 mA,理论D码值为90。
[0088] 建立目标调整函数时通过处理器向DA芯片输入一个测试D码值,该测试D码值可以随机的也可以是该理论D码值,输入理论D码值有利于减小初始误差利于后续进行调整获得实际电流值。例如,输入的测试D码值为90,检测到输出电路输出的测试电流值为5.2 mA,确定测试电流值超出了允许误差范围,且测试电流值相对理论电流值增大,因此需要减小测试D码值的数值。以步进大小为1减少测试D码值,直至测试D码值减小到84后确定获得的测试电流值为5.016,此时测试电流值在允许误差范围内,则确定该测试电流值5.016为实际电流值,同时确定84为实际D码值。将理论D码值90与实际D码值84作差确定第二差值为6,这可以确定目标调整函数为y=x‑6,其中,行为理论D码值,y为实际D码值。目标调整函数确定后可以进行存储供处理器调取。
[0089] 在使用时,温度传感器检测到当前环境温度为‑25℃后,并从上位机获取理论电流值为5时,处理器即可调用该目标调整函数y=x‑6,将理论D码值x为90带入该目标调整函数内,即可计算获得实际D码值y为84,即目标D码值为84,将DA芯片根据目标D码值84产生的目标模拟电压传输给恒流源输出电路即可输出目标电流值为5.016的目标电流。
[0090] 由于上述目标D码值的确定采用的是当前温度值以及对应的理论D码值相应的目标调整函数。由于在复杂温度环境下,温度的变化区间以及理论D码值的宽度区间通常较大,如果每个温度值和/或一个理论D码值对应一个调整函数,会出现调整函数数量过大,既不利于实际应用中调用,同时也不利于在模拟环境下确定调整函数。
[0091] 为了解决这一问题,本申请实施例可以提供确定所述当前环境温度值所处的温度区间以及所述理论D码值所处的D码值区间;
[0092] 根据所述温度区间以及所述D码值区间调用预先存储的所述目标调整函数。
[0093] 具体的,所述目标调整函数在模拟环境下的建立方法包括:
[0094] 根据若干所述理论电流值确定一一对应的若干所述理论D码值;若干所述理论D码值为在所述温度区间下所述恒流源输出电路输出若干所述理论电流值需要向所述DA芯片发送的一一对应的若干D码值;
[0095] 根据若干实际电流值确定一一对应的若干所述实际D码值;若干所述实际电流值与若干所述理论电流值的一一对应的差值均在允许误差范围内;
[0096] 通过若干所述理论D码值与若干所述实际D码值的若干第五差值确定所述目标调整函数。
[0097] 所述通过若干所述理论D码值与若干所述实际D码值的若干第五差值确定所述目标调整函数,包括:
[0098] 拟合若干所述第五差值形成所述目标调整函数以使所述目标调整函数满足所述温度区间以及所述D码值区间下所有所述理论D码值与所有所述实际D码值的对应关系。
[0099] 本申请实施例可以通过采用划分温度区间以及D码值区间的方式减少调整函数的数量。可以理解的是,在一个温度区间下一个D码值区间内所有的目标D码值计算时均采用同一个目标调整函数即可。该目标调整函数在确定的过程中由于拟合了多个第五差值,因此可以用于表征在同一D码值区间内所有理论D码值与所有所述实际D码值的对应关系。具体的确定方法将在后续进行详细说明。
[0100] 下面以恒流源工作环境‑25℃~55℃,输出电流大小0~100mA,步进5mA,电流输出精度正负0.1mA使用环境为例,对理论D码值与实际D码值的调整函数的建立方法进行详细介绍。
[0101] 本申请实施例提供的系统中包括处理器、温度传感器、DA芯片、恒流源输出电路和恒流源输出检测电路等硬件电路,结合算法实现动态可调恒流源输出功能。
[0102] 本申请实施例提供的恒流源输出电流大小由DA芯片生成的模拟电压间接控制,而模拟电压的大小由接收到处理器发送的D码值控制。DA芯片在接收到不同的D码值后可以生成不同的模拟电压。因此,通过本申请提供的处理器以及DA芯片即可实现对恒流源输出电路输出电流大小的控制。
[0103] 可以理解的是,在设置该系统之初首先需要确定在理论状态下,不同D码值对应的理论电流值,其中理论D码值与理论电流值的对应关系可以根据DA芯片的特性确定,也可以采用用户自定义的方式确定对应关系。例如,在理论状态下,处理器输出给DA芯片的D码值为90时,可以控制恒流源输出电路输出理论电流值为5mA的理论电流。再例如,处理器输出给DA芯片的D码值为180时,可以控制恒流源输出电路输出理论电流值为10mA的理论电流。以此类推,可以根据控制恒流源输出电路的电流输出范围确定多个理论D码值与在该电流范围内多个理论电流值的对应关系。
[0104] 然而,理论D码值与理论电流值的对应关系仅仅存在于理论环境下,在实际应用中DA芯片在接收到某一理论D码值后形成一个模拟电压输出给恒流源输出电路后,恒流源输出电路输出的实际电流值通常不会与理论电流值完全相同的电流。尤其在一些外部温度相较于常温外部环境温差较大的场景下,输出实际电流值相对理论电流值的漂移更为明显。例如,在某一环境温度下,处理器输出给DA芯片的D码值为90时,恒流源输出电路输出实际电流值可能为5.2mA的实际电流,通过计算可知理论电流值与实际电流值存在0.2mA的误差。在一些对于输出的电流精度要求不高的场合,该误差可能可以满足使用要求。但是在一些对于输出的电流精度要求较高的场合,该误差超出电流误差精度后,不能满足使用要求。
[0105] 由于实际电流值出现的误差可以通过调整D码值的大小进行调整获取的实际D码值,该实际D码值可以使得恒流源输出电路输出的实际电流值更加接近理论电流值满足误差要求。因此,本申请实施例可以在模拟环境下获得理论D码值与实际D码值的调整函数,由于在确定理论电流值后就可以确定与其对应的理论D码值,将该理论D码值输入调整函数内即可通过计算获得实际D码值,DA芯片根据该实际D码值生成实际模拟电压,恒流源输出电路根据该实模拟电压即可输出满足误差要求的具有实际电流值的实际电流。
[0106] 可以理解的是,由于在不同温度区间内以及同一温度区间下不同D码值区间内,理论D码值与实际D码值相对关系均不同,因此,需要建立多个调整函数可以满足不同温度区间以及不同D码值区间对理论D码值的调整需求。
[0107] 首先确定理论D码值与理论电流值的对应关系,详细对应关系如表1所示。
[0108] 表1 理论D码值与理论电流值的对应关系
[0109]
[0110] 将温度范围划分为多个温度区间,具体的划分方式为‑25℃~‑5℃、‑4℃~+24℃、+25℃~+45℃、+46℃~+55℃。
[0111] 将表1中的各个理论D码值划分为多个D码值区间。具体的划分方式为90~450、540~900、990~1350、1440~800。
[0112] 在每个温度区间下分别以测试的方式确定满足输出精度要求的每个实际电流值一一对应的实际D码值。通过每个实际D码值与每个理论D码值的对应关系建立每个理论D码值与每个实际D码值之间的换算用调整函数。四个温度区间的测试结果以及建立的各个调整函数如,表2、表3、表4、表5所示。
[0113] 表2 ‑25℃~‑5℃温度区间测试结果以及调整函数
[0114]
[0115] 表3 ‑4℃~+24℃温度区间测试结果以及调整函数
[0116]
[0117] 表4 +25℃~+45℃温度区间测试结果以及调整函数
[0118]
[0119] 表5 +46℃~+55℃温度区间测试结果以及调整函数
[0120]
[0121] 通过上述方式建立获得多个调整函数后,即可将系统进行部署使用。在实际使用时,如果是系统首次启动,温度传感器测量外部环境中温度数值,将此数值通过数据总线传至处理器,例如,处理器获取当前环境温度值为44℃,确定当前环境温度值处于+25℃~+45℃温度区间,同时通过上位机确定理论电流值为20mA,根据该理论电流值确定理论D码值为360,则确定目标调整函数为y = 1.0044x ‑ 4.4,将x=360带入该目标调整函数y = 
1.0044x ‑ 4.4计算获得目标D码值y=357.18,约等于358后即可输入DA芯片生成相应的目标模拟电压。通过输出检测电路检测到目标电流值与理论电流值的差值在允许误差范围内后,整合电流输出。如果检测到的差值超出允许误差范围内,则按照一次步进增减一个数值的方式调整目标D码值。例如,如果检测到目标电流值为20.115mA,则确定需要降低目标D码值的数值,目标D码值减少至354后即可输入DA芯片生成相应的目标模拟电压,通过输出检测电路检测到目标电流值与理论电流值的差值在允许误差范围内后,整合电流输出。
[0122] 当检测到当前环境温度变化为47℃后,确定该当前环境温度位于+46℃~+55℃温度区间内,从而确定目标调整函数为y = 1.0056x ‑ 6.9,将x=360带入该目标调整函数y = 1.0056x ‑ 6.9计算获得目标D码值y=355.116,约等于355后即可输入DA芯片生成相应的目标模拟电压。
[0123] 总之,本申请实施例提供的复杂温度环境下恒流源校准系统,通过处理器接收温度传感器的数据,对电流输出大小进行补偿,提升了恒流源电流输出的可靠性及抗恶劣环境能力。电路可以采用全国产器件设计,实现完全自主可控。采用温度传感器与恒流源电路相结合,加之软件调节实现恒流源电路在复杂温度环境下动态调整,保持较高的输出精度、较高的电流调节精度和尽量宽的电流输出范围,满足特殊行业,恶劣环境使用要求。
[0124] 需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0125] 通过以上的实施方式的描述可知,本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加上必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
[0126] 本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于系统或系统实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述得比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下,即可以理解并实施。
[0127] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本发明的保护范围内。