一種加速度計(jì)信號(hào)處理電路零偏測(cè)試方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種加速度計(jì)信號(hào)處理電路零偏測(cè)試方法，NI?USB?6281接口板通過(guò)SPI接口與測(cè)試臺(tái)上的待測(cè)加速度計(jì)信號(hào)處理電路連接；通過(guò)PC機(jī)上的LABVIEW測(cè)試軟件控制NI?USB?6281接口板和SPI接口，設(shè)置待測(cè)加速度計(jì)信號(hào)處理電路的參數(shù)，對(duì)待測(cè)加速度計(jì)信號(hào)處理電路的EEPROM進(jìn)行擦、讀或?qū)懖僮?，使待測(cè)加速度計(jì)信號(hào)處理電路的輸出端發(fā)生變化，并將采集的待測(cè)加速度計(jì)信號(hào)處理電路的輸出電壓利用PC機(jī)上的MATLAB軟件做艾倫方差計(jì)算得出零偏穩(wěn)定性值。本發(fā)明的測(cè)試方法，有效的減少了測(cè)試時(shí)間，提高了測(cè)試效率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】_種加速度計(jì)信號(hào)處理電路零偏測(cè)試方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明屬于半導(dǎo)體集成電路中測(cè)試領(lǐng)域，尤其涉及一種加速度計(jì)信號(hào)處理電路零偏測(cè)試方法。
【背景技術(shù)】
[0003]目前開(kāi)環(huán)加速度計(jì)信號(hào)處理電路(簡(jiǎn)稱(chēng)“加速度計(jì)電路”)的測(cè)試裝置可以測(cè)試所有參數(shù)，但是由于一個(gè)測(cè)試裝置每次只能測(cè)試一只電路，所以在測(cè)試某些多個(gè)溫度點(diǎn)的指標(biāo)時(shí)，效率很低。
[0004]如零偏穩(wěn)定性這個(gè)指標(biāo)，需要測(cè)試5個(gè)溫度點(diǎn)，每個(gè)溫度點(diǎn)需要采集數(shù)據(jù)一個(gè)小時(shí)，每次溫度變化除了升溫降溫的時(shí)間以外，還需要每次半個(gè)小時(shí)的溫度保持時(shí)間。測(cè)試一只電路光是數(shù)據(jù)采集和溫度保持就需要7個(gè)小時(shí)，再加上升溫和降溫的時(shí)間，一只電路的一個(gè)指標(biāo)就需要測(cè)試一天，測(cè)試效率太低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種加速度計(jì)信號(hào)處理電路零偏測(cè)試方法，縮短了測(cè)試時(shí)間，提高了測(cè)試效率。
[0006]一種加速度計(jì)信號(hào)處理電路零偏測(cè)試方法，其特征是，N1-USB-6281接口板通過(guò)SPI接口與測(cè)試臺(tái)上的待測(cè)加速度計(jì)信號(hào)處理電路連接；
通過(guò)PC機(jī)上的LABVIEW測(cè)試軟件控制N1-USB-6281接口板和SPI接口，設(shè)置待測(cè)加速度計(jì)信號(hào)處理電路的參數(shù)，對(duì)待測(cè)加速度計(jì)信號(hào)處理電路的EEPROM進(jìn)行擦、讀或?qū)懖僮?，使待測(cè)加速度計(jì)信號(hào)處理電路的輸出端發(fā)生變化，并將采集的待測(cè)加速度計(jì)信號(hào)處理電路的輸出電壓利用PC機(jī)上的MATLAB軟件做艾倫方差計(jì)算得出零偏穩(wěn)定性值。
[0007]測(cè)試臺(tái)上的待測(cè)加速度計(jì)信號(hào)處理電路為單片電路或多片電路。
[0008]對(duì)輸出電壓端進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的采樣頻率為400Hz，采樣時(shí)間為3600s。
[0009]將加速度計(jì)信號(hào)處理電路零偏穩(wěn)定性的處理程序封裝成一個(gè)面向測(cè)試人員的操作界面，多片電路的零偏穩(wěn)定性測(cè)試時(shí)，通過(guò)輸入前期多片電路穩(wěn)定測(cè)試的零偏數(shù)據(jù)存儲(chǔ)地址自動(dòng)獲得對(duì)應(yīng)的多片電路的零偏穩(wěn)定性指標(biāo)。
[0010]承載多片電路的測(cè)試臺(tái)根據(jù)溫箱內(nèi)部尺寸的大小設(shè)計(jì)，多片電路用來(lái)同時(shí)測(cè)試多個(gè)溫度點(diǎn)指標(biāo)。
[0011 ] 分別在-40°C、_10 °C、25 °C、55 °C和85 °C五個(gè)溫度下同時(shí)采集多路數(shù)據(jù);對(duì)采集的多路數(shù)據(jù)同時(shí)進(jìn)行計(jì)算，判斷是否滿(mǎn)足零偏穩(wěn)定性SlOmg的指標(biāo)要求。
[0012]待測(cè)加速度計(jì)信號(hào)處理電路為多片電路時(shí)，所述SPI接口由信號(hào)處理模塊提供電壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0013]信號(hào)處理模塊為SPI接口提供兩個(gè)頻率相同、相位相反的方波驅(qū)動(dòng)信號(hào)作為電壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0014]本發(fā)明所達(dá)到的有益效果:
本發(fā)明的測(cè)試方法，有效的減少了測(cè)試時(shí)間，提高了測(cè)試效率。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明所述單片電路測(cè)試原理圖。
[0016]圖2為本發(fā)明所述多片電路測(cè)試原理圖。
[0017]圖3為本發(fā)明所述信號(hào)處理模塊原理圖。
[0018]圖4為本發(fā)明所述分壓模塊的真值表。
[0019]圖5為本發(fā)明所述信號(hào)處理模塊信號(hào)波形。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0021]實(shí)施例1
單片電路的零偏穩(wěn)定性測(cè)試方法:
采用單片專(zhuān)用測(cè)試臺(tái)與N1-USB-6281接口板相結(jié)合的方式，通過(guò)PC機(jī)可以對(duì)電路的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置調(diào)整，使電路的相應(yīng)輸出端發(fā)生變化。N1-USB-6281接口板與電路通過(guò)SPI接口進(jìn)行連接，用PC機(jī)中的專(zhuān)用軟件對(duì)電路EEPROM的擦、讀和寫(xiě)操作。測(cè)試原理按圖1所示。
[0022]在PC機(jī)上使用LABVIEW開(kāi)發(fā)的專(zhuān)用測(cè)試軟件控制N1-USB-6281接口板，通過(guò)SPI接口對(duì)電路的EEPROM進(jìn)行操作。用電壓表監(jiān)測(cè)開(kāi)環(huán)輸出電壓V0UT_0L端，通過(guò)軟件中的Address 000調(diào)整參數(shù)TrimCapl和TrimCap2，使得V0UT_0L值為2.5±0.01V。
[0023]以虛擬儀器為平臺(tái)，利用N1-USB-6281高速數(shù)據(jù)采集卡對(duì)V0UT_0L端進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，設(shè)置采樣頻率為400Hz，采樣時(shí)間為3600s(lh)，將采集后的數(shù)據(jù)利用MATLAB軟件做艾倫方差計(jì)算得出零偏穩(wěn)定性值。
[0024]實(shí)施例2
多片電路的零偏穩(wěn)定性測(cè)試方法:
目前的測(cè)試軟件部分由基于MATLAB進(jìn)行單片處理，這就導(dǎo)致需要修改8次MATLAB程序才能處理完8片加速度計(jì)信號(hào)處理電路，測(cè)試過(guò)程復(fù)雜，之前的改造也收效甚微。為了提高測(cè)試效率，將加速度計(jì)信號(hào)處理電路零偏穩(wěn)定性的處理程序封裝成一個(gè)面向測(cè)試人員的操作界面，只要正確輸入前期8偏加速度計(jì)電路穩(wěn)定測(cè)試的零偏數(shù)據(jù)存儲(chǔ)地址就能自動(dòng)獲得8片陀螺的零偏穩(wěn)定指標(biāo)。
[0025]采用多片專(zhuān)用測(cè)試臺(tái)與N1-USB-6281接口板相結(jié)合的方式，通過(guò)PC機(jī)可以對(duì)加速度計(jì)信號(hào)處理電路的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置調(diào)整，使電路的相應(yīng)輸出端發(fā)生變化。N1-USB-6281接口板與電路通過(guò)SPI接口進(jìn)行連接，經(jīng)過(guò)信號(hào)處理模塊進(jìn)行處理后，用PC機(jī)中的專(zhuān)用軟件對(duì)電路EEPROM的擦、讀和寫(xiě)操作。測(cè)試原理按圖2所示。
[0026]原來(lái)一天測(cè)試一只電路，通過(guò)本發(fā)明的這種方式，可以一天測(cè)試8只電路。如某種電路40只，需要測(cè)試5個(gè)溫度點(diǎn)的零偏穩(wěn)定性。原來(lái)需要40天才能測(cè)完，實(shí)施本發(fā)明的方案后只需要5天就能測(cè)完，節(jié)省35天。這樣有效的減少了測(cè)試時(shí)間，提高了測(cè)試效率。此方法也可以在其他需要測(cè)試多溫度點(diǎn)的電路的測(cè)試中加以推廣使用。
[0027]硬件部分根據(jù)溫箱內(nèi)部尺寸的大小，設(shè)計(jì)專(zhuān)門(mén)用來(lái)測(cè)試多溫度點(diǎn)指標(biāo)的測(cè)試臺(tái)，在測(cè)試臺(tái)上放置8個(gè)測(cè)試夾具，可以同時(shí)測(cè)量8只電路。以虛擬儀器為平臺(tái)，利用N1-USB-6281 接口板的高速數(shù)據(jù)采集卡經(jīng)過(guò)信號(hào)處理模塊對(duì)引出 8 個(gè)端口分別連接在測(cè)試板上對(duì)V0UT_0L端進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。分別在-40°C，-10°C，25°C，55°C和85°C五個(gè)溫度下對(duì)采集軟件進(jìn)行設(shè)置，可以同時(shí)采集8路輸出的數(shù)據(jù);對(duì)采集的8組數(shù)據(jù)同時(shí)進(jìn)行計(jì)算得出測(cè)試結(jié)果，看是否滿(mǎn)足零偏穩(wěn)定性SlOmg的指標(biāo)要求。實(shí)現(xiàn)每次對(duì)多只加速度計(jì)電路的全溫范圍實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，然后進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)處理，完成測(cè)試。
[0028]其中，信號(hào)處理模塊主要功能是為SPI接口的信號(hào)提供電壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)，開(kāi)關(guān)電路由兩相不交疊時(shí)鐘CLK0、CLK1控制，最終產(chǎn)生兩個(gè)頻率相同、相位相反的方波驅(qū)動(dòng)信號(hào)SDL0、SDHI。圖3所示是信號(hào)處理模塊電路原理圖，在Trim調(diào)制端的控制下分壓模塊通過(guò)對(duì)2.5V基準(zhǔn)信號(hào)VREF分壓產(chǎn)生不同的低電平驅(qū)動(dòng)信號(hào)，而且以2.5V為基準(zhǔn)鏡像產(chǎn)生一個(gè)高電平驅(qū)動(dòng)信號(hào)。最后在開(kāi)關(guān)的控制下，高低電平在時(shí)鐘不同相位接通輸出產(chǎn)生兩個(gè)方波驅(qū)動(dòng)信號(hào)SDLO、SDHI。
[0029]電路的Trim端控制由寄存器輸出數(shù)據(jù)的低三位控制，不同的控制信號(hào)對(duì)應(yīng)不同的分壓。我們用SDHI和SDLO分別代表驅(qū)動(dòng)信號(hào)的高低電平，圖4所示為分壓模塊的真值表。由表可知電路一共能產(chǎn)生6組不同的有效高低電平驅(qū)動(dòng)信號(hào)。圖5所示為在不同控制信號(hào)下產(chǎn)生的不同驅(qū)動(dòng)信號(hào)波形。
[0030]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種加速度計(jì)信號(hào)處理電路零偏測(cè)試方法，其特征是，N1-USB-6281接口板通過(guò)SPI接口與測(cè)試臺(tái)上的待測(cè)加速度計(jì)信號(hào)處理電路連接； 通過(guò)PC機(jī)上的LABVIEW測(cè)試軟件控制N1-USB-6281接口板和SPI接口，設(shè)置待測(cè)加速度計(jì)信號(hào)處理電路的參數(shù)，對(duì)待測(cè)加速度計(jì)信號(hào)處理電路的EEPROM進(jìn)行擦、讀或?qū)懖僮?，使待測(cè)加速度計(jì)信號(hào)處理電路的輸出端發(fā)生變化，并將采集的待測(cè)加速度計(jì)信號(hào)處理電路的輸出電壓利用PC機(jī)上的MATLAB軟件做艾倫方差計(jì)算得出零偏穩(wěn)定性值。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加速度計(jì)信號(hào)處理電路零偏測(cè)試方法，其特征是，測(cè)試臺(tái)上的待測(cè)加速度計(jì)信號(hào)處理電路為單片電路或多片電路。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加速度計(jì)信號(hào)處理電路零偏測(cè)試方法，其特征是，對(duì)輸出電壓端進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的采樣頻率為400Hz，采樣時(shí)間為3600s。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的加速度計(jì)信號(hào)處理電路零偏測(cè)試方法，其特征是，將加速度計(jì)信號(hào)處理電路零偏穩(wěn)定性的處理程序封裝成一個(gè)面向測(cè)試人員的操作界面，多片電路的零偏穩(wěn)定性測(cè)試時(shí)，通過(guò)輸入前期多片電路穩(wěn)定測(cè)試的零偏數(shù)據(jù)存儲(chǔ)地址自動(dòng)獲得對(duì)應(yīng)的多片電路的零偏穩(wěn)定性指標(biāo)。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的加速度計(jì)信號(hào)處理電路零偏測(cè)試方法，其特征是，承載多片電路的測(cè)試臺(tái)根據(jù)溫箱內(nèi)部尺寸的大小設(shè)計(jì)，多片電路用來(lái)同時(shí)測(cè)試多個(gè)溫度點(diǎn)指標(biāo)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的加速度計(jì)信號(hào)處理電路零偏測(cè)試方法，其特征是，分別在-40°(:、-10°(:、25°(:、55°(:和85°(:五個(gè)溫度下同時(shí)采集多路數(shù)據(jù);對(duì)采集的多路數(shù)據(jù)同時(shí)進(jìn)行計(jì)算，判斷是否滿(mǎn)足零偏穩(wěn)定性SlOmg的指標(biāo)要求。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的加速度計(jì)信號(hào)處理電路零偏測(cè)試方法，其特征是，待測(cè)加速度計(jì)信號(hào)處理電路為多片電路時(shí)，所述SPI接口由信號(hào)處理模塊提供電壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的加速度計(jì)信號(hào)處理電路零偏測(cè)試方法，其特征是，信號(hào)處理模塊為SPI接口提供兩個(gè)頻率相同、相位相反的方波驅(qū)動(dòng)信號(hào)作為電壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
【文檔編號(hào)】G01P21/00GK105974156SQ201610462608
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年6月23日
【發(fā)明人】王麗, 張紫乾
【申請(qǐng)人】中國(guó)兵器工業(yè)集團(tuán)第二四研究所蘇州研發(fā)中心, 中國(guó)兵器工業(yè)集團(tuán)第二一四研究所蘇州研發(fā)中心