【应用】Renesas推出无需外部器件调节的传感器信号调节器一次性软件校准方案

时间： 2019-04-30 来源：IDT（Renesas收购）

技术问答

IDT（RENESAS收购）在传感器领域拥有逾 20 年的丰富经验，堪称传感器技术供应专家。IDT 传感器信号调节器 (SSC) IC 可提供可编程的高精度、宽增益量化功能，再加上功能强大的高位数字纠正和线性算法，有助于传感器接口的设计和生产。IDT 高度精准的一次性软件校准，无需外围器件的调节，可实现低成本的高精度传感系统设计。

IDT（Renesas收购）专门针对ZSC31050，ZSC31150， ZSSC313x， ZSSC3154， ZSSC3170型号传感器信号调节器，开发了RBIC1动态链接库，旨在加快传感器校准过程。传感器校准是补偿传感器输入偏移、线性化和温度敏感性。现在使用IDT产品，只需调用RBIC1动态链接库中的一个多项式函数ZMD31050_cal1，我们就能计算出高达3阶线性补偿系数和2阶温度补偿系数。校准函数生成的系数可以存储在芯片EEPROM中。本文以压力传感器为例介绍使用动态链接库校准的整个过程。如图1所示为IDT传感器调节器功能图及信号流程图。压力传感器有两个物理量需要测量，压力经电阻应变片桥式电路转换为电信号，前端模拟电路偏移放大，校正控制器实现线性化及温度补偿，D/A实现模拟量输出，串行接口实现数字通信；温度经测量通道，进行线性化处理，用于压力信号的温度补偿。

图1 IDT传感器调节器功能图及信号流程图

IDT传感器调节器校准目的是使在不同环境温度下，传感器输出能够与被侧物理量成固定线性关系，校准的过程是在不同的温度下，采集指定点的输入输出值，进行相关计算，获得一系列补偿系数，通过补偿使输入和输出之间接近理想的线性关系。IDT提供评估校准软件，安装在计算机上，通过数字通信接口I2C, OWI, LIN, 或者SPI与传感器调节器通信，计算机通过调用函数发送指令，采集数据，进行运算，最终计算出补偿系数，最后将补偿系数写入调节器的EEPROM中。详细校准步骤如下：

1.设定调节器参数，完成初始化。在数据采集之前，必须对信号调节器进行配置，使模拟前端（AFE），温度测量和其他功能符合传感器的参数和应用要求，包括增益，传感器信号范围，ADC分辨率，温度传感器的使用，输出格式和诊断功能的配置。

2.数据采集。补偿算法采用不同阶数多项式拟合的方法，对于不同阶数的算法要求采集不同的最少数据，当然采集数据越多，校准精度越高。图2为不同阶数校准算法需要采集的数据分布图。

图2 不同阶数校准算法采集数据分布图

3.系数计算。在计算机上运行评估软件，调用动态链接库函数ZMD31050_cal1、TQuad、TLin。

4.EEPROM编程。在计算机上运行评估软件，调用相关功能实现。

5.验证。运用传感器采集实际物理量，信号调节器输出值与实际物理量是否符合预期的线性关系。

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型号- R-CAR V3X,Y-RH850-P1X-144PIN-PB-T1-V2,NP60N04VUK,Y-RH850-F1X-100PIN-PB-T1-V3,Y-RH850-F1X-233PIN-PB-T2-V1,NP45N06PUK,NP75N04YUK,NP75N04YUG,R-CAR V4H,NP35N04YUG,R8A779M8,R8A779M7,R8A779M0,NP16N06YLL,R8A779M2,R8A779M1,R8A779M4,R-CAR GEN4,R8A779M3,R-CAR V4X,R-CAR E3E,R8A779M6,R8A779M5,DA9131-A,5P49V60,RL78/F1X,R-CAR M3E-2G,R8A779MB,DA9214-AT,DA7280-A,Y-R-CAR-M3N-SIP-BOARD-SKT-ES20,R5F109LD,R5F109LC,R5F109LB,RH850/D1M1A,R5F109LA,R-CAR D3,SLG46857-A,R5F109LE,NP36P04SDG,Y-RH850-F1X-324PIN-PB-T1-V1,ISL78714,Y-RCAR-V4H-WHITEHAWK-BRD-WS10,DA9215-AT,RTE0T00020KCE00000RE2,Y-ASK-RL78F14-V2,R-CAR D3E,R8A77980A,RAJ2800024H11HPF,R7F702300EABA,DA9132-A,NP160N055TUK,R-CAR S4-4,Y-ASK-RL78F15-V2,ZSC31150,NP45N06VDK,RL78/F13-CAN,DA9213-AT,RH850/ F1K,DA9141-A,NP50P04SDG,Y-QB-V850E2-EE,R-CAR S4-8,Y-RH850-P1XC-404PIN-PB-T1-V2,RH850/F1KM-S1,RH850/F1KM-S4,Y-RH850-X2X-MB-T1-V1,RTE0T00001FWREA000R,RTE7702200EAB00000J,Y-ASK-RH850F1KM-S1-V3,Y-RH850-D1L2-PB-TET-V1,R7F702300EBBG,R7F702300EBBB,RTP8A77980ASKB-0CW0SA001#WS,DA9224-AT,R5F10BAG,R5F10BAF,R5F10BAE,R5F10BAD,R7F702011EABG,R5F10BAC,NP29N06QUK,RTP0RC77995SEB0010S,NP89N04PUK,R-CAR H3,RH850/F1KH-D8,R7F702011EABA,RTP0RC7796SIPB0012SS5A,DA9142-A,NP20P06YLG,Y-RH850-E2X-292PIN-PB-T1-V2,NP179N04TUK,R5F10BBG,R5F10BBF,EWRL78,R5F10BBE,R5F10BBD,R5F10BBC,Y-RH850-E2X-373PIN-PB-T1-V3,R8A779FXLAX0BG,NP75P04YLG,RL78/F12,RL78/F13,RL78/F14,DA9130-A,RL78/F15,R-CAR V3M,R5F10AAA,R5F10DGD,Y-QB-R5F113TL-TB-V2,R5F10DGC,Y-R-CAR-V3M-BOARD-DEV-ES20,R-CAR V3H,RBA250N04AHPF-4UA01,NP30N06QDK,TW8832S,R5F10AAE,R5F10AAD,Y-ASK-RCAR-M3W-8GB-WS30,R5F10AAC,NP35N04YLG,R5F10DGE,R7F701412,Y-ASK-RCAR-V3H-WS11,R7F701652,R7F701410,R7F701653,R7F701411,Y-RH850-P1X-100PIN-PB-T1-V2,R7F701650,R7F701651,Y-RH850-F1X-144PIN-PB-T1-V3,R7F701649,R7F701408,R7F701647,R7F701648,R7F701645,R7F701403,NP15P06SLG,R7F701646,ISL79988,R5F10ABA,ISL79987,Y-QB-RL78D1A2-ZZZ-EE,NP90N04VUK,Y-RH850-D1M2H-PB-DEV-V1,R5F10ABE,R5F10ABD,QB-R5F109GE-TB,RBA160N04AHPF-4UA01,R5F10ABC,R7F701421,R7F701422,ΜPD166033,ΜPD166032,RAA279971,ΜPD166034,RAA279972,R7F701417,R-CAR M3,RV1S2752Q,R5F10CGD,R5F10CGC,R5F10CGB,Y-RH850-U2A-144PIN-PB-T1-V1,Y-QB-RL78F14-ZZZ-EE,Y-SBEV-RCAR-KF-M06,SLG46827-A,RH850/C1M-A2,RH850/C1M-A1,R7F702012AEABG,RTE7701460EPA00000R,R5F10PAE,RAA2S4251B,R5F10PAD,R7F701623,R-CAR GEN4 系列,R7F702012AEABA,ZSSC4132,Y-R-CAR-H3-8GB-BOARD-SKT-WS30,NP109N055PUK,ISL78434,R7F701401,R7F701644,R7F701402,Y-ASK-RCAR-V3H-WS21,DA9223-AT,NP90N06VLK,R5F10PBE,R5F10PBD,R5F10BGF,Y-RCAR-V3H-CONDOR-I-BRD-WS20,R5F10BGE,SLG46880-A,R5F10BGD,Y-RH850-X1X-MB-T1-V1,R5F10BGC,R8A77970,ISL78424,ZSSC3154,DA9062-A,ISL76671,R5F10BGG,NP75N055YUK,NP89N055PUK,NP20P04SLG,R5F113GL,RH850/P1L-C,R5F113GK,ZSSC4151,R5F10DLE,R5F10DLD,R5F10968,R-CAR M3NE-2G,ISL78610,R5F1096E,R5F1096D,R5F1096C,R5F1096B,R5F1096A,Y-ASK-RCAR-V3M-WS20-REV2,RTP0RC77951SKBX010SA03,P9149W,R5F10AGG,R5F10DMJ,QB-R5F10BMG-TB,R5F10AGF,ZSSC3170,R5F10AGE,R5F10AGD,R5F10DMG,R5F10AGC,R5F10DMF,Y-RH850-U2A-292PIN-PB-T1-V2,R5F10DME,R5F10AGA,R5F10DMD,ISL78600,RL78/F13-LIN,Y-R-CAR-D3-BOARD-DEV-WS11,DA9063-A,R- CAR H3NE-1.7G,R7F701710,RH850/P1M-C,RH850/P1M-E,DA9063L-A,QB-R5F10PPJ-TB,Y-RH850-X1X-MB-T2-V1,NP50P06KDG,ZSSC4175,R7F701708,R5F10CLD,R7F701709,NP75N04VUK,5P35023,5P35021,Y-ASK-RCAR-V3M-WS20,NP15P04SLG,R7F701278EAFP,Y-RH850-F1X-048PIN-PB-T1-V1,ZSSC4169,NP100P04PDG,R7F701715,R7F701714,R7F701711,Y-RH850-P1XC-292PIN-PB-T1-V2,ZSSC4161,ZSSC4162,ISL76683,Y-QB-RL78F15-ZZZ-EE,ZSSC4165,R5F10CME,R5F10CMD,R7F701371,R7F701372,NP60N04VDK,R-CAR V4X系列,RH850/X2X,Y-RH850-TFT-EXT-BRD,RH850/F1K,R5F10PGH,R7F701379,R5F10PGG,R5F10PGF,R7F701377,R5F10PGE,R7F701378,Y-RH850-E2X-40NM-EMU-ADAPTER-REV2,R5F10PGD,R7F701375,NP100P06PDG,R7F701376,DA9214-A,R7F701373,R7F701374,R5F10BLC,R5F10DPE,TW8819,R5F10PGJ,SLG46620-A,F1KM-S4,R5F10DPL,R5F10DPK,R5F10DPJ,R5F10BLG,R5F10BLF,R5F10BLE,R5F10DPG,R5F10BLD,R5F10DPF,R7F701382,R7F701383,R7F701380,R7F701381,ISL78365,R-CAR M3E,NP16N06QLK,R5F113LK,R7F701388,R7F701389,R5F10TPJ,R7F701386,R7F701384,R7F701385,NP90N04VLK,R5F113LL,TW8809,RTP8J77961ASKB0SK0SA05A,R5F10BMG,R5F10BMF,R5F10BME,R-CAR M3N,NP33N06YDG,5PB1110,RTE0T0002LKCE00000R,Y-ASK-RCAR-H3-8GB-WS30,R7F701275EABG,Y-BLDC-RH850F1KM-S1-V2,R5F113ML,R5F113MK,R7F701597,NP90N06VDK,NP50P03YDG,DA9215-A,ΜPD166031A,R5F10ALD,R5F10ALC,Y-RH850-F1X-176PIN-PB-T1-V4,NP20P06SLG,NP30N04QUK,TW8832,R5F10ALG,TW8836,R5F10ALF,R5F10ALE,NP83P04PDG,TW8834,DA9141-AT,RH850/X1X,RAA271005,RAJ2800044H12HPF,F1KM-S1,RAA271001,RAA271000,5PB1104,NP36P04KDG,R5F10AME,R-CAR S4,DA9130-AT,RH850/U2A16,RTP0RC77990SEB0020SA00,NP100N04PUK,RH850,Y-RH850-P1XC-144PIN-PB-T1-V1,R5F10DSL,R5F10DSK,R5F10AMG,R5F10DSJ,TW8824,R5F10AMF,TW8823,R7F701690,R7F701691,RH850/ F1KH-D8,DA9142-AT,RTP0RC77965SIPB012S-S,RV1S9184Q,R7F701694,R7F701695,R7F701692,R7F701693,RAA2S4253B,R7F701689,RH850/P1H-C,IPS2550DE1R,NP45N06VUK,NP50P04KDG,R5F10PLE,R5F113PG,R7F701580,R7F701581,DA9063L-AT,Y-R-CAR-M3W-8GB-BOARD-SKT-WS30,R-CAR GEN3E 系列,RH850/P1X-C,R7F701586,R5F10PLJ,R5F113PL,R7F701587,R5F113PK,R-CAR V3X 系列,NP36P06KDG,R5F10PLH,R5F113PJ,DA9224-A,R5F10PLG,R7

选型指南 - RENESAS - 版本 5.0-1 - 2022.04 PDF 中文下载

【产品】高精度SENT输出接口的汽车电阻桥式传感器信号调节器ZSSC4169

传感器信号调节器 (SSC) ZSSC4169是IDT（Renesas收购）推出的一款可实现信号高精度放大和差分电桥传感器信号校正的CMOS集成电路。其具有最大200的模拟预放大，该产品可调节满足几乎所有桥式传感器类型。通过一个16位RISC微控制器可完成偏置、灵敏度、温漂和非线性的数字补偿。校准系数和配置数据存储在ZSCC4169非易失存储器（NVM）中，在汽车应用中非常可靠。

新产品发布时间 : 2019-05-21

ZSSC3241 Sensor Signal Conditioner IC for Resistive Sensors Datasheet

型号- ZSSC3241DI5B,ZSSC3241DL3W,ZSSC3241DI1C,ZSSC3241KIT,ZSSC3241DL1B,ZSSC3241DL1C,ZSSC3241DI5C,ZSSC3241DL5B,ZSSC3241DI1B,ZSSC3241DL5C,ZSSC3241DL3R,ZSSC3241DI3W,ZSSC3241,ZSSC3241DI3R

数据手册 - RENESAS - Sep.19.23 PDF 英文下载查看更多版本

RENESAS（瑞萨电子）传感器信号调理器产品介绍

描述- Automotive & IndustrialSensor Signal Conditioner ---SSC

型号- ZSC31014,ZSC31015,ZSC31050,ZSC31150,ZSC31010,ZSSC3123,ZSSC3224,ZSSC3026,ZSSC324X,4162D,4132D,ZSSC4151,ZSSC4132,ZSSC30X6,ZSSC4175,ZSSC3122,ZSSC3135,ZSSC4169,ZSSC3036,ZSSC3136,ZSSC323X,ZSSC3018,ZSSC3138,ZSSC3XYZ,ZSSC3218,4169D,ZSSC4161,ZSSC3170,4151C,4161B,4175D,4165D,ZSSC4162,ZSSC3131,ZSSC3230,ZSSC4165,ZSSC41XY,ZSSC3154

商品及供应商介绍 - RENESAS - 2019年4月 PDF 英文下载

ZSSC4132 Automotive Resistive Sensor Signal Conditioner with LIN Interface Datasheet

型号- ZSSC4132,ZSSC4132KIT,ZSSC4132CE4R

数据手册 - RENESAS - May.19.22 PDF 英文下载

汽车成功产品组合

型号- ISL78010,RH850/F1L,R-CAR V3X,DA9214-A,RBA250N10,RL78/F23,RL78/F24,SLG46620-A,NP75N04YUK,R-CAR V4H,ZSSC417X,DA16600MOD,RXRAA279972,R-CAR E3,RH850/F1X,NP90N04VLK,5P49V60,RL78/F1X,DA7280-A,R-CAR M3N,RH850/D1M1A,ANL3,U2A16,RH850/P1X,ANL2,R-CAR D SERIES,R-CAR H SERIES,RL78 SERIES,NP20P06SLG,UPD166031A,RH850 / F1X,RH850/C,ISL78714,ISL78264,RBA160N04AHPF,RAA271005,RAA271000,R-CAR S4,RH850/U2A16,TXRAA279971,SERIES,NP100N04PUK,RH850,UPD166027,RL78/15,RL78/G23-64P,RAJ2800034,RH850/P1M,ISL78215,RH850/F1KM-S1,HS4011,5P49V60A,ΜPC842A,DA7280,DA9224-A,RAJ2800024,PR-INV06500780-FB,RTKA279971ZB0000BU,RTK7RLG230CLG000BJ,RAA278840,RAA270005KFP,RAA278842,ISL78206,ISL78208,ISL78322,RL78,ISL78444,TW8847,TW8846,RAA270005,NP109N04PUK,ISL78233,ISL1208,NP89N04PUK,R-CAR H3,RAA270000,R-CAR E SERIES,DA9213-A,R-CAR M SERIES,RAA279940,NP89N04PDK,NP50N04YUK,ISL78234,ISL78235,ISL78236,UPD166027T1J,RH850 / D1M1A,RAA270000KFT,R-CAR V3U,DA728X,RAJ2800044,RL78/F13,RL78/F14,R-CAR V3M,IPS2550,R-CAR V3H,P9261-3C,TW884X,ISL78224,UPD166033T1U,ISL78226,RH850 / F1KM-S1,RJQ7031,NP75N04YLG,ISL78714XB-EVKIT1Z,NP90N04VDK,ISL78419,RH850/C系列,RBA250N10CHPF-4UA02,RTK7F124FGS00000BJ,DA9063L,TW99XX,ISL799XX,RH850 U2X,NP90N04VUK,DA9063A,NP75N04YUKX6,XLH335006.005284K,RL78 / F1X,ISL78083,R-CAR S SERIES,DA14531,ANL3 SERIES,RAA279971,RAA279972,R-CAR M3,RV1S2752Q,RAA2788XX,TW88XX,RAA270205,ISL78310,RH850/D1M1-A,RA A271000,DA9223A,SLG46827-A,ISL81601,RH850/C1M-A2,RH850/C1M-A1,RH850-P1M,RAA2799XX,RJU7032,RH850/CM-AX,ZSSC4132,ISL78434,ISL78420,DA9224A,DA9223-A,RAA271082,RH850/F1KM,RH850/C1X,9FGV0841,ISL78307,ISL78301,ISL78424,NP180N04TUK,ISL78171,RBA250N04AHPF,RH850/C1M-AX,RH850/U2X,ZMOD4510,ISL78714BMS5XBEKIT1Z,R2A25110,IW7039-A,NP110N04PUK,ZSSC3170,RH850F1KM-S1,DA9063-A,RTK7F70169S00000BJ,R-CAR S,RAA271050,DA16200,RH850/P1M-E,RH850/U2AX,UPD166033,UPD166034,SLG46855-A,RAA2778842,ISL12022,ISL78434X3,RAA2778843,RAA2778840,UPD166031,UPD166032,R-CARS4,R-CAR V SERIES,5P35023,5P35021,ZMOD4410,NP15P04SLG,UPC842AMP,RAA271041,ANL2 SERIES,RH850/E1X,RH850/U2BX,UPD166029,ISL76683,RH850/U2A,ZSSC4165

商品及供应商介绍 - RENESAS - 2023.02 PDF 中文下载

ZSSC4169D-14 Automotive Resistive Sensor Signal Conditioner with SENT Output

型号- ZSSC4169,ZSSC4169DE1B,ZSSC4169EVKV1P4,ZSSC4169DE4R,ZSSC4169DE5T,ZSSC4169DE1C,ZSSC4169DE1D,ZSSC4169DE4W,ZSSC4169D-14,ZSSC4169DE5R

数据手册 - RENESAS - Jul.21.20 PDF 英文下载

RAA2S4251B Automotive Sensor Signal Conditioner with Analog Output

型号- RAA2S425XBKIT,RAA2S4251B5HNP#AA0,RAA2S4251B,RAA2S4251B5HNP#JA0,RAA2S4251B5HWT#FF1,RAA2S4251B5HWT#FF0,RAA2S4251B5HWT#AFE

数据手册 - RENESAS - Rev.1.3 - Jul.13.23 PDF 英文下载查看更多版本

ZSC31050 / ZSC31150 / ZSSC313X / ZSSC3154 / ZSSC3170 Application Note - RBIC1 Calibration DLL

型号- ZMD31050,ZSSC313X,ZSSC3170,ZSC31050,ZSC31150,ZSSC3154

应用笔记或设计指南 - IDT - April 26, 2016 PDF 英文下载查看更多版本

ZSSC4151C Automotive Sensor Signal Conditioner with Analog Output Datasheet

型号- ZSSC4151CE1B,ZSSC4151CE1C,ZSSC4151CE1D,ZSSC4151CE4W,ZSSC415XEVKV1P6,ZSSC4151CE6R,ZSSC4151CE5R,ZSSC4151CE4R,ZSSC4151CE6T,ZSSC4151CE5T,ZSSC4151C

数据手册 - RENESAS - March 25, 2020 PDF 英文下载查看更多版本

【产品】专为校正电阻桥式传感器而开发的数字输出传感器信号调节器ZSC31014

ZSC31014数字输出传感器信号调节器是IDT公司（已被Renesas收购）推出的一款功能丰富的COMS集成电路，用于差分输入信号的高精度放大和模数转换。ZSC31014非常适合低成本应用，可以对测量信号执行偏移、跨度、一阶和二阶温度补偿，专为校正电阻桥式传感器而开发，可通过内部或外部传感器测量提供校正的温度输出。广泛用于工业、医疗、白色家电/电器、消费电子等应用中。

新产品发布时间 : 2019-04-22

ZSSC3240 Sensor Signal Conditioner IC for Resistive Sensors Datasheet

型号- ZSSC3240CC3R,ZSSC3240CI3W,ZSSC3240CL3R,ZSSC3240KIT,ZSSC3240CI3R,ZSSC3240CI6B,ZSSC3240CI5B,ZSSC3240CC2B,ZSSC3240CC1B,ZSSC324X,ZSSC3240CC6B,ZSSC3240CC5B,ZSSC3240CL1B,ZSSC3240CI2B,ZSSC3240,ZSSC3240CI1B

数据手册 - RENESAS - Jul.14.23 PDF 英文下载