[发明专利]对电路板中采样电路自动校准的系统及方法

说明书

本发明公开了一种对电路板中采样电路自动校准的系统及方法，涉及电路板中采样电路的自动校准领域。该系统包括上位机控制终端、程控直流电源、电压采集装置、直流电子负载，电压采集装置连接在采样电路的采样电阻的两端，实时将测量数据发送到上位机控制终端，上位机控制终端集中控制校准过程，预先设定数据采集的次数，完成数据采集后，上位机控制终端按照指定的算法进行数据分析，自动生成误差补偿的报表，对电路板中采样电路的MCU进行程序升级，完成采样电路的校准。本发明能快速准确地完成电路板中采样电路的升级校准工作，提高电路板中采样电路校准的精确度。

技术领域

本发明涉及电路板中采样电路的自动校准领域，具体是涉及一种对电路板中采样电路自动校准的系统及方法。

背景技术

功耗对于电源设计甚至板级电路设计是一个关键的参数，通常通过使用电路中单个电源轨的功率传感，也即采样电阻两端的电压测量，来计算电流，从而间接计算功耗。这些电压测量是使用板载的微控制单元及模数转换电路进行的。被校准的电路板中的采样电路包含采样电阻及其连接到MCU(Micro Control Unit，微控制单元)的电路，通常电路中采样电阻两端连接差分运放电路或ADC(Analog-Digital Converter，模数转换器)，差分运放电路或模数转换器件(ADC)将采样电阻两端的电压模拟信号转换成数字信号送入到MCU。通过数字化采样电阻两端的电压，采样电阻所在电源轨的电压及其电流能够被计算出来，这路电源的功耗也就计算出来了。但通过采样电路的测量计算值，往往与真实值存在差距，目前还鲜有针对实际电路板中应用采样电阻的电路进行自动校准的系统方案。

目前检索到的专利申请大都是在整个电路中使用专门的校准电路，来实现误差补偿，而且都是针对具体的每一个应用，这些专利申请中的校准电路实现复杂、种类繁多，没有通用性，增加了物料成本，同时也可能带来新的误差，不适合应用在多个电源树网络的电路板的采样电路上。

有的方案采用电源为1安培的恒流电源，通过LED灯指示来判定所测采样电阻电阻值的偏差情况，并没有对电路板中的采样电路进行不同电压电流下的测试和校准，不能对采样电路进行程序升级而提高电路中的电压电流功耗的测量精准度。

还有的方案仅通过两个点的数据，采用y＝kx+b一次线性函数，得出校准参数，数据处理不够精确，相关性和拟合程度均不能满足电路板上不同电源树网络中不同电源路在特定负载下的电压、电流和功耗值得精确测量要求。

现有的自动校准方法中选取的测量点数据偏少，只能简单计算出校准参数，且现有电路板中采样电路的校准通常采用附属的元器件组成的其他电路进行误差补偿，难以满足电路板中采样电路的校准精确度。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种对电路板中采样电路自动校准的系统及方法，能够快速准确地完成电路板中采样电路的升级校准工作，提高电路板中采样电路校准的精确度。

本发明提供一种对采样电路自动校准的系统，电路板中的采样电路包括微控制单元MCU、采样电阻，该系统包括上位机控制终端、程控直流电源、电压采集装置、直流电子负载，电压采集装置连接在采样电路的采样电阻的两端，实时将测量数据发送到上位机控制终端；上位机控制终端集中控制校准过程，按照预先设定的数据采集次数完成数据采集后，根据指定的算法进行数据分析，自动生成误差补偿的报表，对电路板中采样电路的MCU进行程序升级，完成采样电路的校准。

在上述技术方案的基础上，所述上位机控制终端在指定的时间发送程控直流电源、电压采集装置和直流电子负载的参数，并触发这些测量设备，开启一次校准动作；各测量设备和电路板中采样电路的MCU将测量到的数据实时传回给上位机控制终端。

在上述技术方案的基础上，上位机控制终端收集并记录每次校准动作的数据，选取合适的校准策略，进行误差分析和补偿，将结果更新到电路板中采样电路的MCU的程序中。