信號(hào)調(diào)理芯片在傳感器的應(yīng)用

傳感器作為一種檢測(cè)裝置，可以感知外界信息并進(jìn)行轉(zhuǎn)化，使之以可利用的信號(hào)形式存在。

傳感器通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成，能夠感受被測(cè)量的信息，并能將感受到的信息，按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。

傳感器的分類方法有很多：

●  按工作原理分類：有電阻式、電容式、霍爾式等；

●  按輸出量分類：有模擬式、數(shù)字式傳感器；

●  按能量關(guān)系分類：有能量轉(zhuǎn)換型、能量控制型傳感器等；

●  ……

傳感器的輸出信號(hào)一般比較弱，抗干擾能力低，信號(hào)不能遠(yuǎn)傳，并且由于制造工藝的偏差和溫度影響，很難保證傳感器輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。除此之外傳感器存在非線性誤差、靈敏度漂移、零點(diǎn)漂移等問(wèn)題，直接使用會(huì)影響測(cè)量精度。

所以傳感器的信號(hào)就需要進(jìn)行調(diào)理和補(bǔ)償，這就會(huì)用到信號(hào)調(diào)理芯片。

我們一般把傳感器和信號(hào)調(diào)理芯片的組合稱為變送器。

變送器含有“變”和“送”之意。所謂“變”，是指將各種從傳感器采集到的物理量，轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N電信號(hào)；所謂“送”，是指將各種已轉(zhuǎn)變的電信號(hào)，為了方便接收和傳送，又一次通過(guò)線路將電信號(hào)統(tǒng)一化。這種“變”+“送”，就組成了現(xiàn)在最常用的變送器。

ASIC：即專用信號(hào)調(diào)理芯片，是指應(yīng)特定要求和特定電子系統(tǒng)的需要而設(shè)計(jì)、制造的集成電路。ASIC在批量生產(chǎn)時(shí)與通用集成電路相比，具有體積更小、功耗更低、可靠性提高、性能提高、成本降低等優(yōu)點(diǎn)。

ASIC專門針對(duì)某一種類傳感器設(shè)計(jì)，例如陶瓷壓容、砷化鎵霍爾、MEMS壓阻式、壓容式氣壓高度計(jì)、濕度傳感器等等。它是傳感器的關(guān)鍵信號(hào)處理元件，可以把傳感器的小信號(hào)放大成為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，再經(jīng)過(guò)加工處理，就是變送器的標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)。

汽車傳感器的前端敏感元件通常將測(cè)量的壓力、位置、角度、距離、加速度等信息轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，由ASIC對(duì)其進(jìn)行放大、轉(zhuǎn)換、校準(zhǔn)等操作后，向汽車電子控制器輸出準(zhǔn)確的信號(hào)。

汽車傳感器最初用于發(fā)動(dòng)機(jī)中，隨著汽車性能的提升，傳感器的應(yīng)用更加廣泛，現(xiàn)在已拓展到安全系統(tǒng)、舒適系統(tǒng)等多個(gè)方面，種類和數(shù)量均不斷增加。

汽車上的電磁環(huán)境比較復(fù)雜，車規(guī)級(jí)的電子元件對(duì)環(huán)境要求、抗振動(dòng)沖擊、可靠性和一致性等方面要求嚴(yán)格，必須采用更先進(jìn)的技術(shù)和更苛刻的測(cè)試程序，因此車規(guī)級(jí)認(rèn)證技術(shù)難度較大，成功通過(guò)AEC-Q系列汽車電子元器件認(rèn)證，是產(chǎn)品質(zhì)量與可靠性的保證。

汽車的空間有限，所用傳感器一般都比較小，因此汽車級(jí)的調(diào)理芯片集成度都比較高；汽車傳感器用量大，對(duì)成本要求高，需要信號(hào)調(diào)理芯片有極高的性價(jià)比并且能適用于自動(dòng)化傳感器生產(chǎn)；一部分車載應(yīng)用，例如共軌、摩托車電噴等對(duì)傳感器的上電速度和響應(yīng)速度要求比較高。

JHM110X：適合于汽車壓力傳感器應(yīng)用，性價(jià)比高，外部電路簡(jiǎn)單，通過(guò)AEC-Q100 Grade 0測(cè)試；

JHM150X：適合于汽車壓力傳感器應(yīng)用，先進(jìn)的設(shè)計(jì)，內(nèi)部集成電源正反向防護(hù)、輸出短路防護(hù)；

JHM2102：適合于汽車壓力傳感器應(yīng)用，主要配合陶瓷電容芯體使用，寬溫度范圍，兩個(gè)壓力點(diǎn)校準(zhǔn)即可滿足全溫區(qū)精度需求，通過(guò)AEC-Q100 Grade 0測(cè)試；

JHM9000：適用于GaAs砷化鎵霍爾傳感器，和砷化鎵霍爾完美配合，合封成線性霍爾傳感器（JHM3901）。

顧名思義此類芯片的主要特點(diǎn)是，高分辨率，低功耗，高精度，小尺寸，低成本。

這類芯片適用于手持儀表，消費(fèi)類電子和工業(yè)應(yīng)用。

JHM1203：低功耗，低成本，高分辨率，高可靠性；

JHM140X：低功耗，低成本，高分辨率，內(nèi)置FIFO，具有CYC工作模式，帶回差功能；

JHM2000：低功耗，低成本，高分辨率，內(nèi)置FIFO，帶外部中斷；

JHM2031：專為電容氣壓計(jì)和溫濕度計(jì)設(shè)計(jì)，低成本。