技术领域
[0001] 本发明涉及芯片标定测试的技术领域，尤其涉及一种压力传感器的批量标定测试系统。
相关背景技术
[0002] 现有技术中，压力传感器通常采用ASIC数字调理芯片来执行温度补偿压力校准。当前市场上压力传感器温度补偿压力校准ASIC数字调理芯片包括但不限于以下型号：瑞萨系列ASIC芯片:ZSSC4151C、ZSSC4132、ZSSC4169、RAA2S4251B、ZSSC31014、ZSSC31015、ZSSC3224；TI PGA308，PGA309；纳芯微系列：NSA2860、NSA9260、NSA9262；久好系列：
JHM1101、JHM1203；以及琻捷系列：SNU527、SNU501，等等。各个厂家的ASIC数字调理芯片有其独特的算法和工艺过程，不通用，针对每家的芯片需要单独调试，标定测试效率低下。
具体实施方式
[0020] 以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。
[0021] 如图1‑2所示，本发明提供一种压力传感器的批量标定测试系统，包括PC通信模块10、产品通信模块20、一级切换模块30以及二级切换模块40。
[0022] 其中，PC通信模块10以ATMEGA64芯片为核心，用于接收上位机软件发出的配置指令以配置产品通信模块20、接收第一测试指令并向上位机发送测试结果。
[0023] 产品通信模块20与PC通信模块10连接，用于根据配置指令配置产品通信模块20的MPI接口类型，并将第一测试指令转换为待测产品可读的第二测试指令。
[0024] 一级切换模块30与所述产品通信模块20连接，用于根据第二测试指令切换与PC通信模块10通信的待测产品。所述一级切换模块30包括多个通道板31，每一通道板31上设置多个供待测产品连接的六线通信接口33，所述六线通信接口33的信号线上连接有通道继电器组32，所述通道继电器组32的控制端与所述PC通信模块10连接，用于接收并根据第二测试指令控制所述六线通信接口33的信号线的通断，所述通道继电器组32的输出端与所述PC通信模块10连接，用于将待测产品产生的信号发送给PC通信模块10。
[0025] 具体而言，如图5所示，通道继电器组32包括：第八继电器单元322、第九继电器单元323以及第十继电器单元324。
[0026] 所述第八继电器单元322的继电器控制端与所述PC通信模块10连接，所述第八继电器单元322的两个输出端与所述PC通信模块10的DUT_V－、DUT_V＋连接，所述第八继电器单元322的两个输入端与V‑信号线、V+信号线连接。
[0027] 所述第九继电器单元323的继电器控制端与所述PC通信模块10连接，所述第八继电器单元322的两个输出端与所述PC通信模块10的DUT_O－、DUT_O＋连接，所述第八继电器单元322的两个输入端与O‑信号线、O+信号线连接。
[0028] 所述第十继电器单元324的继电器控制端与所述PC通信模块10连接，所述第八继电器单元322的两个输出端与所述PC通信模块10的DUT_S－、DUT_S＋连接，所述第八继电器单元322的两个输入端与S‑信号线、S+信号线连接。
[0029] 当第八继电器单元322、第九继电器单元323以及第十继电器单元324接收到PC通信模块10的控制指令时，可以控制继电器单元开合以控制待测产品的信号线通断，以进行相应的测试操作和测试结果的反馈。
[0030] 可选地，所述通道继电器组32还包括第七继电器单元321，所述第七继电器单元321的继电器控制端与所述PC通信模块10连接，所述第七继电器单元321的输出端与所述PC通信模块10的DUT_O+连接，所述第七继电器单元321的输入端与待测产品的供电电源DUT_PWR+连接。也就是在测试待测产品前，确保待测产品的V+信号端先连上，确保待测产品通电有输出。
[0031] 二级切换模块40与产品通信模块20连接，用于根据第二测试指令向接通的六线通信接口33的信号线路发出功能测试指令。具体而言，所述二级切换模块40包括通信继电器组41，所述通信继电器组41包括第二继电器单元412、第三继电器单元413、第四继电器单元414、第五继电器单元415以及第六继电器单元416。
[0032] 所述产品通信模块20的MPI接口21的MPI_CLK端与所述第二继电器单元412的第一端连接，MPI接口21的MPI_DATA端与第二继电器单元412的第二端连接，所述第二继电器单元412的第三端与所述六线通信接口33的O+信号线连接，MPI_DATA端还通过第三继电器单元413与所述六线通信接口33的O‑信号线连接。
[0033] 所述产品通信模块20的MPI接口21的MPI_PWR端与所述第四继电器单元414的第一端连接，MPI接口21的MPI_MOSI端与第四继电器单元414的第二端连接，所述第四继电器单元414的第三端与所述六线通信接口33的S+信号线连接。
[0034] 所述产品通信模块20的MPI接口21的MPI_SS端与所述第五继电器单元415的第一端连接，MPI接口21的MPI_GND端与第五继电器单元415的第二端连接，所述第五继电器单元415的第三端与所述六线通信接口33的S‑信号线连接，MPI_GND端还通过第六继电器单元
416与所述六线通信接口33的V‑信号线连接。
[0035] 待测产品的V+、V‑、S+、S‑、O+、O‑信号线与测试系统的产品通信模块20（MPI_GND、MPI_CLK、MPI_DATA、MPI_SS、MPI_MOSI、MPI_PWR）的连接关系，根据待测产品的不同，待测信号线与MPI接口21信号线的连接关系也不同。但是，待测产品信号线与MPI信号线的连接关系是受限的，并非可以任意连接。
[0036] 而MPI信号线的含义是可变的，不同类型的MPI接口，其MPI信号线的含义也不同。在本实施例中，可以通过配置指令改变MPI信号线代表的具体含义，使得MPI接口21变为I2C、SPI、 ZACwire或者单线串口。具体如下表所示：
作为优选地，通信继电器组41还包括第一继电器单元411，所述产品通信单元还包括电子开关22，所述电子开关22的输入端待测产品的供电电源DUT_PWR+与连接，所述电子开关22的输出端与所述第一继电器单元411的第一端连接，所述第一继电器单元411的第二端与所述六线通信接口33的V+信号线连接；所述电子开关22的控制端与PC通信模块10连接。
[0037] 在本实施例中，待测产品通信的MPI接口21的电平是由测试系统内部产生的（由上位机软件指定大小），与测试系统的供电电源隔离，待测产品的供电电源则是从外部直接输入，所以MPI接口21电平是独立的，通过通信继电器组41进行通信线连接后才与待测产品的供电电源产生明确的相对关系。
[0038] 在实施例中，通信继电器组41的接通仅仅是把产品通信模块20跟待测产品连接起来，使用MPI接口21发送命令给待测产品时需要上断电的操作是由产品通信模块20内部自动完成的，不需要上位机的程序进行干预。
[0039] 另外，在实施例中，产品通信模块20也提供了单独的上断电指令给上位机使用，具体而言，产品通信模块20将MPI接口21的一路信号选取出来作为待测产品的供电电源DUT_ PWR+，并串接一个电子开关22，通过对电子开关22的开合进行控制，从而实现对待测产品的上断电操作。
[0040] 电子开关22可以通过MOS管之类的开关器件来实现。
[0041] 可选地，所述二级切换模块40还包括辅助继电器组43，辅助继电器组43的输入端连接有辅助模块45，辅助模块45能够提供5种辅助手段，分别为：从外部输入恒流源至O+、O‑、在V+/O+、V+/O‑之间并联5K、在V+/V‑之间并联1K电阻、在DUT_PWR+和V+之间串250欧姆电阻、在S+/S‑之间并联1K电阻。具体而言，所述辅助继电器组43包括第十一继电器单元431，第十二继电器单元432、第十三继电器单元433、第十四继电器单元434、第十五继电器单元435、第十六继电器单元436。
[0042] 所述第十一继电器单元431的继电器控制端与所述PC通信模块10连接，所述第十一继电器单元431的输出端与所述六线通信接口33的V+信号线连接，所述第十一继电器单元431的输入端与待测产品的供电电源DUT＿PWR＋连接；第十一继电器单元431为通信供电继电器，用于确保待测产品先连上电源。
[0043] 所述第十二继电器单元432的继电器控制端与所述PC通信模块10连接，所述第十二继电器单元432的输出端与所述六线通信接口33的V+信号线连接，所述第十二继电器单元432的输入端通过第一电阻R1与待测产品的供电电源DUT＿PWR＋连接，第一电阻R1为250欧姆。
[0044] 所述第十三继电器单元433的继电器控制端与所述PC通信模块10连接，所述第十三继电器单元433的输出端与所述六线通信接口33的V+信号线连接，所述第十三继电器单元433的输入端通过第二电阻R2与所述六线通信接口33的V‑信号线连接，第二电阻R2为1000欧姆。
[0045] 所述第十四继电器单元434的继电器控制端与所述PC通信模块10连接，所述第十四继电器单元434的输出端与所述六线通信接口33的S+信号线连接，所述第十四继电器单元434的输入端通过第三电阻R3与所述六线通信接口33的S‑信号线连接，第三电阻R3为1000欧姆。
[0046] 所述第十五继电器单元435的继电器控制端与所述PC通信模块10连接，所述第十五继电器单元435的输出端与所述六线通信接口33的O+信号线连接，所述第十五继电器单元435的输入端与第四电阻R4的第一端连接，所述第四电阻R4的第二端与第五电阻R5的第一端、所述六线通信接口33的V+信号线连接，所述第五电阻R5的第二端与所述六线通信接口33的O‑信号线连接，第四电阻R4和第五电阻R5均为5000欧姆。
[0047] 所述第十六继电器单元436的继电器控制端与所述PC通信模块10连接，所述第十六继电器单元436的输出端与所述六线通信接口33的O+信号线连接，所述第十六继电器单元436的输入端通过直流电源与所述六线通信接口33的O‑信号线连接，直流电源为0.1mA直流源。
[0048] 可选地，所述二级切换模块40还包括测量继电器组42，所述测量继电器组42包括两个波段开关，所述波段开关的单点端与万用表接口连接，所述波段开关的多点端分别于所述六线通信接口33的6个信号线连接。
[0049] 可选地，其中一个波段开关的多点端中的一个触点与待测产品的供电电源DUT_PWR+连接。
[0050] 可选地，所述二级切换模块40还包括拓展IO 44，与IO端口连接，以实现IO直接输出功能。
[0051] 在一些可选实施例中，该系统还可以包括级联模块50，所述PC通信模块10与所述级联模块50连接。级联模块50具有通信串口，专门负责信息转发工作，使得多个测试系统可以串级使用，进一步拓展系统的测试通道，提升测试、标定效率。
[0052] 本发明的有益效果在于：（1）产品通信模块20采用MPI接口21作为与待测产品的通信接口，能够通过根据上位机的指令自定义MPI接口21的类型，实现对不同通信接口的调理芯片进行读写，支持多种通信协议和可调的接口电平，兼容不同厂家、不同系列的调理芯片的压力传感器的标定、测试。
[0053] （2）通过控制一级切换模块30切换通道来选择待测产品，通过二级切换模块40来选择对选取通道进行的功能操作，待测产品的选择和测试功能相互独立，能够实现对不同设备的同一功能的、或者同一设备不同功能、不同设备不同功能的测试、标定。
[0054] 下面结合具体实例对本发明中的批量标定测试系统作进一步说明。
[0055] 1、串口级联每个测试系统的通道板设置为10，每个通道板上的与待测产品对应的六线通信接口设置为10，即一个测试系统可以实现100个待测设备的测试、标定工作，当需要测试更多设备时，可通过串口级联多个测试系统，级联的方法是：上位机连接其中一个测试系统的主串口，该测试系统的级联串口连接至另一测试系统的主串口，另一测试系统级联串口又连接至下一测试系统的主串口，以此类推。
[0056] 2、上位机软件与测试系统的通信方式：测试系统与上位机的通信基于命令的形式。命令是一问一答的模式，上位机发送命令给下位机后，下位机无论执行成功与否都会返回一一应答给上位机。因此当上位机发送指令给下位机后，应一直等待应答（例如每50ms查询一次看是否收到了应答），如果超出一定的时间（例如500ms）仍然无法获取应答，应认为是软件系统或硬件系统或通信出了问题，此时上位机软件应提示操作者检查整个系统，不应该简单地认为这个现象是这条指令未得到执行或执行错误造成。指令执行失败的信息是从下位机收到的应答中检查获得的，没有应答是系统的一个严重错误。
[0057] 3、自动测试软件启动时应做下列初始化动作：设置一级继电器切换
设置二级继电器切换
设置MPI接口的工作参数
4、系统单独测试
以单独测量通道A（通道板1中个一个测试通道）的产品1为例：
测量前，上位机软件发送打开通道板1上通道A供电指令至PC通信模块，PC通信模块接收指令后通道板1导通，然后选择通道板1上的A通道并合上通道A的供电继电器K1（保证产品1的V+线先连上），此时A通道产品已通电并有输出,上位机软件再发送测量通道板1上通道A的输出值的测试指令至PC通信模块，PC通信模块收到测试指令打开通道板1上通道A的K3，此时上位机软件可以读取A通道产品输出值并记录数据，记录数据后测量完毕。测量完毕后上位机软件给出退出测量指令至PC通信模块，PC通信模块收到指令后先关闭通道板
1上通道A的K3继电器，然后关闭通道板1通道A的供电继电器K1；如果测量过程中，需要从通道A切换到通道B时，应先将通道A的供电继电器K1合上，然后才切换至通道B同时通道B的供电继电器K5合上，再打开B通道继电器K7，上位机软件完成测量后先关闭通道B上继电器K7，再关闭K5，如不需要继续测量上位机软件给出测量完成信号至PC通信模块，PC通信模块收到指令后断开通道板1的回路。
[0058] 仍然以通道板1为例，说明测量通道A、通道B，而待测产品不会掉电的操作过程：上位机软件给出初始化状态指令至PC通信模块→导通通道板1→选择通道A，通道A供电继电器K1合上→选择通道A，通道A输出继电器K3合上→测量DUT_PWR+/V‑之间的电压→选择通道A，通道A测量继电器K3断开→选择通道B，通道B供电继电器K5合上→选择通道B，通道B输出继电器K7合上→测量DUT_PWR+/V‑之间的电压→选择通道B，通道BL输出继电器断开→不选任何通道→断开通道板1的回路（退出测量）→恢复初始化状态。
[0059] 5、多个测试系统串级使用用单台上位机控制三个测试系统为例，说明多个测试系统情况下切换通道所需要做的操作。
[0060] 首先，应当要注意的是，三个测试设备就有三组扩展IO，这三组扩展IO可以控制完全不同的测试功能，当三个测试系统串级后，构成的新系统就具有30个互相独立的扩展IO口（每个测试系统具有10个扩展IO口），而不应认为是仅具有10个扩展IO口（每个测试系统的IO并在一起）。
[0061] 而二级切换模块中的其它功能：通信继电器组、辅助继电器组、测量继电器组，一级切换模块的选通道功能，在三个测试系统的关系是：使用其中一个，清零其余两个。
[0062] 假设三个测试系统分别为测试系统1、测试系统2、测试系统3，测试系统1的测试通道为通道1 通道100，测试系统2的测试通道为通道101 通道200，测试系统3的测试通道为~ ~通道201 通道300。以从通道1切换到通道200为例，从通道1切换到通道200，是从测试系统1~
跨越到测试系统2，因此应清零测试系统1、测试系统3，使用测试系统2。具体的操作是：记录下测量“通道1”时测试系统1的二级切换模块的模式（除扩展IO），复制到测试系统2，清零测试系统1（除扩展IO），在测试系统2中选通道200。如果从通道1切换到通道200时不允许DUT掉电，那么还需按照不允许掉电的方法处理切换时的先后顺序。参考程序段如下：
定义全局变量：
全局变量_当前通道号 //记录当前所选择的通道
全局变量_当前通道供电继电器状态 //记录当前通道的供电继电器通断状态
全局变量_扩展IO[10] //记录多台设备的扩展IO状态
全局变量_当前二级切换模块模式 //记录当前所选择的二级切换模块的状态通道切换与二级模式变更函数（参数_目标通道号，参数_目标通道供电继电器状态，
参数_能否掉电，参数_二级切换模块模式）
{
如果不能掉电，则
{
选择“全局变量_当前通道号”所代表的通道并合上供电继电器；
}
将“参数_二级切换模块模式”与“全局变量_扩展IO[10]”中相应的变量拼接后配置目标通道所在的设备
用“参数_目标通道号”与“全局变量_当前通道号”判断两通道是否处于同一台设备：
如果处于同一台设备，则
{
如果不能掉电，则
{
选择“参数_目标通道号”所代表的通道并合上供电继电器；
}
选择“参数_目标通道号”所代表的通道并按“参数_目标通道供电继电器状态”
控制供电继电器；
}
如果不处于同一台设备，则
{
将不包含“参数_目标通道号”的其它设备初始化；
如果不能掉电，则
{
选择“参数_目标通道号”所代表的通道并合上供电继电器；
}
选择“参数_目标通道号”所代表的通道并按“参数_目标通道供电继电器状态”
控制供电继电器；
}
全局变量_当前通道号 ＝参数_目标通道号；
全局变量_当前通道供电继电器状态 ＝参数_目标通道供电继电器状态；
全局变量_当前二级切换模块模式 ＝参数_二级切换模块模式；
}
扩展IO控制函数（参数_目标IO状态[]）
{
“全局变量_当前通道号”不在的设备，直接根据“参数_目标IO状态[]”修改设备的IO状态；
“全局变量_当前通道号”所处的设备，应当将“参数_目标IO状态[]”与“全局变量_当前二级切换模块模式”拼接后修改设备的IO状态（此举防止修改IO时改变了其它二级模块的功能选择）；
全局变量_扩展IO[10] ＝参数_目标IO状态[]；
}
以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
