CN110501948A - 一种用于电子装置的采集电阻式传感器的数据的方法 - Google Patents

一种用于电子装置的采集电阻式传感器的数据的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于电子装置的采集电阻式传感器的数据的方法，电子装置包括采集单元、控制器与第一存储器，电阻式传感器用于将非电物理量转换为电阻变化，采集单元包括检测电路与模数转换器，控制器根据表征采集单元的电阻与数字量的对应关系以及表征电阻式传感器的电阻与非电物理量的对应关系，确定数字量对应的非电物理量，电阻与非电物理量的对应关系能够通过用于电子装置的写入工具写入第一存储器中。本发明提供的用于电子装置的采集电阻式传感器的数据的方法，更换电阻式传感器后，仅需通过用于电子装置的写入工具将表征电阻式传感器的电阻与非电物理量的对应关系写入电子装置的存储器中，无需对电子装置进行重新标定。

Description

一种用于电子装置的采集电阻式传感器的数据的方法
技术领域
本发明涉及汽车领域，具体涉及一种用于电子装置的采集电阻式传感器的数据的方法。
背景技术
车辆中通常使用电阻式传感器来采集车辆状态数据与环境数据，电阻式传感器是传感器的一种，其基本原理是将被测非电物理量变化转换成电阻变化，再通过相应的检测电路、模数转换器得到对应于非电物理量的数字量。
例如检测油量，油量传感器设置于油箱中，随液面高低产生相应的电阻变化，检测电路检测到电阻变化，输出电物理量，例如电压，电压为模拟量，经模数转换器转换为数字量，即ADC值。
汽车仪表用于为车辆驾驶员提供所需的运行参数等相关信息，为了能够准确显示油量，一般会在产线上进行标定，获得非电物理量(油量)与数字量(ADC值)的对应关系，并将表征对应关系的多组数据存入仪表的存储器内。
例如整车厂使用的油量传感器的参数如下：0(10欧姆)、1/2(80欧姆)、1(120欧姆)，其中0表示油箱为空的状态，1/2表示油箱中有半箱油的状态，1表示油箱为满的状态。
标定过程中，一般根据电阻式传感器参数范围，上述油量传感器的范围从3欧姆到180欧姆，通过UDS诊断命令读取模数转换器输出的ADC值，并对ADC值进行多次读取，取平均值，得到正确的标定值，把相应点的ADC值填入仪表的EEPROM中，例如10欧姆对应的ADC值为5，80欧姆对应的ADC值为230，120欧姆对应的ADC值为375，如图1所示，EEPROM中存储(5，230，375)，分别对应仪表的油量表的零位(0)、中间位(1/2)、满位(1)，通过以上3个点可以确定一条油量与ADC值的对应关系曲线。当然，也可以使用更多的点来表征油量与ADC值的对应关系，例如1/4位、3/4位等。
当仪表的检测电路检测到油量传感器的数据，经过模数转换，得到ADC值为302，仪表控制器根据油量与ADC值的对应关系曲线的数据，通过插值计算得到当前的油量为3/4位，并通过指针将油量数据3/4显示在仪表的油量表上。
EEPROM中只存储了校准之后的ADC值，并且每一块仪表中的ADC值都不一样。如果出于某些原因，例如成本，整车厂更换油量传感器，相应地更改了油量传感器值，例如：
3欧姆 ADC＝2 0
60欧姆 ADC＝167 1/2
112欧姆 ADC＝329 1
EEPROM中需要存储(2，167，329)，因此所有的仪表需返回仪表供应商对仪表进行重新标定。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明要解决的问题是提供一种用于电子装置的采集电阻式传感器的数据的方法，更换电阻式传感器后，仅需通过用于电子装置的写入工具将表征电阻式传感器的电阻与非电物理量的对应关系写入存储器中，控制器根据电阻与数字量的对应关系以及电阻与非电物理量的对应关系确定对应的非电物理量，无需对电子装置进行重新标定，简化了操作，同时又能够保证仪表的显示精度。
本发明提供一种用于电子装置的采集电阻式传感器的数据的方法，其特征在于，电子装置包括采集单元、控制器与第一存储器，电阻式传感器用于将非电物理量转换为电阻变化，采集单元包括检测电路与模数转换器，检测电路用于获取表征电阻变化的电物理量，模数转换器用于将电物理量转换为数字量，控制器根据表征采集单元的电阻与数字量的对应关系以及表征电阻式传感器的电阻与非电物理量的对应关系，确定数字量对应的非电物理量，其中，电阻与非电物理量的对应关系能够通过用于电子装置的写入工具写入第一存储器中。
进一步地，电阻与数字量的对应关系存储于第一存储器的第一区域，电阻与非电物理量的对应关系存储于第一存储器的第二区域。
进一步地，控制器根据表征采集单元的电阻与数字量的对应关系以及表征电阻式传感器的电阻与非电物理量的对应关系，确定数字量对应的非电物理量，包括以下步骤：
-采集单元获取第一数字量；
-控制器根据电阻与数字量的对应关系，确定所述第一数字量对应的第一电阻值；
-控制器根据电阻与非电物理量的对应关系，确定所述第一电阻值对应的第一非电物理量。
进一步地，控制器根据表征采集单元的电阻与数字量的对应关系以及表征电阻式传感器的电阻与非电物理量的对应关系，确定数字量对应的非电物理量，包括以下步骤：
-控制器根据电阻与数字量的对应关系与电阻与非电物理量的对应关系，确定数字量与非电物理量的对应关系，存储于第一存储器的第三区域；
-采集单元获取第一数字量；
-控制器根据数字量与非电物理量的对应关系，确定所述第一数字量对应的第一非电物理量。
进一步地，第一存储器的第一区域包括表征电阻与数字量的对应关系的多组数据。
进一步地，多组数据为电阻与数字量的对应关系曲线的拐点。
进一步地，电阻与数字量的对应关系中电阻属于第一范围，电阻与非电物理量中，电阻属于第二范围，第二范围小于或等于第一范围。
进一步地，用于电子装置的写入工具包括诊断仪或能够将数据写入电子装置的程序模块。
进一步地，非电物理量为力、压力、位移、加速度或扭矩，电物理量为电压或电流。
进一步地，电子装置为汽车仪表。
与现有技术相比，本发明提供的用于电子装置的采集电阻式传感器的数据的方法，具有以下有益效果：更换电阻式传感器后，仅需通过用于电子装置的写入工具将表征电阻式传感器的电阻与非电物理量的对应关系写入存储器中，控制器根据电阻与数字量的对应关系以及电阻与非电物理量的对应关系确定对应的非电物理量，无需对电子装置进行重新标定，简化了操作，同时又能够保证仪表的显示精度。
附图说明
图1是现有技术中仪表采集油量传感器数据的示意图；
图2是本发明的一个实施例中仪表采集油量传感器数据的示意图；
图3是本发明的另一个实施例中仪表采集油量传感器数据的示意图。
具体实施方式
本发明的一个实施例的电子装置，例如汽车仪表，包括采集单元、控制器与存储器，电阻式传感器用于将非电物理量转换为电阻变化，采集单元包括检测电路与模数转换器，检测电路用于获取的表征电阻变化的电物理量，模数转换器用于将电物理量转换为数字量，控制器用于根据表征电阻式传感器的电阻与非电物理量的对应关系以及表征采集单元的电阻与数字量的对应关系确定数字量对应的非电物理量。
这里的非电物理量为油量，通常以燃油的液位表示，因而油量传感器对应于位移，在其他的实施例中，非电物理量也可以为力、压力、加速度或扭矩，例如重量传感器、加速度传感器以及扭矩传感器等，电物理量为电压或电流。
表征采集单元的电阻与数字量的对应关系存储于第一存储器的第一区域中，即第一存储器的第一区域包括表征电阻与数字量的对应关系的多组数据，这部分数据可以在仪表供应商的产线上校准后写入第一区域，如图2所示，电阻为5欧姆，ADC值为A1；电阻为10欧姆，ADC值为A2，电阻为15欧姆，ADC值为A3等等，由于制造过程与器件的原因，即使输入相同的电阻值，每个仪表的模数转换器输出的ADC值可能不同，通过在第一区域存储标定值，能够保证仪表的显示精度。
以油量传感器为例，整车厂更换了油量传感器，具体参数如下：
其中R表示油量传感器的电阻值，I表示油量表的油量指示位置，例如电阻值为3欧姆，油量表的油量指示位置为0或油箱空(0&E)，电阻值为180欧姆，油量表的油量指示位置为1或油箱满(1&F)。
上述油量传感器的参数即为表征电阻式传感器(油量传感器)的电阻与非电物理量(油量指示位置)的对应关系，油量传感器的参数可以通过用于汽车仪表的写入工具写入控制器的第一存储器(例如仪表的EEPROM)的第二区域中，如图2所示，用于汽车仪表的写入工具可以是诊断仪，在其他的实施例中也可以是能够将数据写入电子装置的程序模块。
表征油量传感器的电阻与油量指示位置的对应关系，既可以由在仪表供应商的产线上校准时写入，例如仪表交付整车厂之前；也可以由整车厂，例如使用诊断仪写入第一存储器的第二区域，例如仪表交付整车厂之后，这样如果整车厂不必将仪表返回仪表供应商重新校准，简化了操作。
整车厂可以将上述数据的全部或部分，例如0，1/4，1/2，3/4，1对应的数据写入仪表，使用诊断仪写入上述数据。
具体地，写入电阻值的请求指令与应答指令分别为：
其中RH*为电阻值的高字节，RL*为电阻值的低字节。
写入油量传感器对应油量指示位置的请求指令与应答指令分别为：
其中FH*为油量指示位置的高字节，FL*为油量指示位置的低字节。
控制器根据表征采集单元的电阻与数字量(ADC值)的对应关系以及表征电阻式传感器(油量传感器)的电阻与非电物理量(油量指示位置)的对应关系，确定数字量(ADC值)对应的非电物理量(油量指示位置)，包括以下步骤：
-采集单元获取第一数字量；
-控制器根据电阻与数字量的对应关系，确定所述第一数字量对应的第一电阻值；
-控制器根据电阻与非电物理量的对应关系，确定所述第一电阻值对应的第一非电物理量。
具体地，采集油量传感器的数据的过程如下：
-检测电路检测油量传感器的电阻，输出相应的电压U1，在其他实施例中也可以输出相应的电流；
-模数转换器将电压U1转换为第一数字量ADC1；
-控制器根据电阻与数字量的对应关系，确定所述第一数字量ADC1对应的第一电阻R1＝45；
-控制器根据电阻与非电物理量的对应关系，确定第一电阻R1对应的第一非电物理量-油量指示位置F1＝1/4，油量表指针指在1/4位。
本实施例中，电阻与数字量的对应关系中电阻属于第一范围，例如为[0-500]欧姆，电阻与非电物理量的对应关系中，电阻属于第二范围，例如为[3-180]欧姆，第二范围小于或等于第一范围。这样，仪表的采集单元能够适应不同的电阻式传感器。
在另一个实施例中，电阻与数字量的对应关系包括多组数据，每组数据为电阻与数字量的对应关系曲线的拐点，如图3所示，电阻为3欧姆，ADC值为B1；电阻为65欧姆，ADC值为B2，电阻为150欧姆，ADC值为B3等等，这样可以在不损失精度的条件下保存较少的数据。
在又一个实施例中，控制器根据表征采集单元的电阻与数字量的对应关系以及表征电阻式传感器的电阻与非电物理量的对应关系，确定数字量对应的非电物理量，包括以下步骤：
-控制器根据电阻与数字量的对应关系与电阻与非电物理量的对应关系，确定数字量与非电物理量的对应关系，存储于第一存储器的第三区域；
-采集单元获取第一数字量；
-控制器根据数字量与非电物理量的对应关系，确定所述第一数字量对应的第一非电物理量。
在仪表加电时，控制器根据电阻与数字量的对应关系与电阻与非电物理量的对应关系(电阻-油量指示位置)，确定数字量与非电物理量的对应关系，在检测到电阻式传感器的数据时，只需要根据数字量与非电物理量的对应关系直接计算非电物理量，因而效率更高。
虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内所作的各种更动与修改，均应纳入本发明的保护范围内，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种用于电子装置的采集电阻式传感器的数据的方法，其特征在于，电子装置包括采集单元、控制器与第一存储器，电阻式传感器用于将非电物理量转换为电阻变化，采集单元包括检测电路与模数转换器，检测电路用于获取表征电阻变化的电物理量，模数转换器用于将电物理量转换为数字量，控制器根据表征采集单元的电阻与数字量的对应关系以及表征电阻式传感器的电阻与非电物理量的对应关系，确定数字量对应的非电物理量，其中，电阻与非电物理量的对应关系能够通过用于电子装置的写入工具写入第一存储器中。
2.如权利要求1所述的用于电子装置的采集电阻式传感器的数据的方法，其特征在于，电阻与数字量的对应关系存储于第一存储器的第一区域，电阻与非电物理量的对应关系存储于第一存储器的第二区域。
3.如权利要求1所述的用于电子装置的采集电阻式传感器的数据的方法，其特征在于，控制器根据表征采集单元的电阻与数字量的对应关系以及表征电阻式传感器的电阻与非电物理量的对应关系，确定数字量对应的非电物理量，包括以下步骤：
-采集单元获取第一数字量；
-控制器根据电阻与数字量的对应关系，确定所述第一数字量对应的第一电阻值；
-控制器根据电阻与非电物理量的对应关系，确定所述第一电阻值对应的第一非电物理量。
4.如权利要求1所述的用于电子装置的采集电阻式传感器的数据的方法，其特征在于，控制器根据表征采集单元的电阻与数字量的对应关系以及表征电阻式传感器的电阻与非电物理量的对应关系，确定数字量对应的非电物理量，包括以下步骤：
-控制器根据电阻与数字量的对应关系与电阻与非电物理量的对应关系，确定数字量与非电物理量的对应关系，存储于第一存储器的第三区域；
-采集单元获取第一数字量；
-控制器根据数字量与非电物理量的对应关系，确定所述第一数字量对应的第一非电物理量。
5.如权利要求1所述的用于电子装置的采集电阻式传感器的数据的方法，其特征在于，第一存储器的第一区域包括表征电阻与数字量的对应关系的多组数据。
6.如权利要求5所述的用于电子装置的采集电阻式传感器的数据的方法，其特征在于，多组数据为电阻与数字量的对应关系曲线的拐点。
7.如权利要求1所述的用于电子装置的采集电阻式传感器的数据的方法，其特征在于，电阻与数字量的对应关系中电阻属于第一范围，电阻与非电物理量中，电阻属于第二范围，第二范围小于或等于第一范围。
8.如权利要求1所述的用于电子装置的采集电阻式传感器的数据的方法，其特征在于，用于电子装置的写入工具包括诊断仪或能够将数据写入电子装置的程序模块。
9.如权利要求1所述的用于电子装置的采集电阻式传感器的数据的方法，其特征在于，非电物理量为力、压力、位移、加速度或扭矩，电物理量为电压或电流。
10.如权利要求1所述的用于电子装置的采集电阻式传感器的数据的方法，其特征在于，电子装置为汽车仪表。
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