测量系统技术方案

本发明专利技术涉及测量系统。各种示例涉及用于管理传感器的系统和方法。测量系统可以从主机装置接收描述测量系统的第一配置的第一寄存器映射。第一配置可以与第一传感器相关联。测量系统可以将第一寄存器映射与指示不一致的寄存器映射排列的错误规则集进行比较。在将第一寄存器映射与错误规则集进行比较之后，测量系统可以配置测量系统的开关矩阵，以根据测量系统的第一配置对第一传感器进行采样。测量系统可以从第一传感器接收多个样本，并至少部分地基于所述多个样本产生第一数字测量数据。

measurement system

【技术实现步骤摘要】
测量系统
该文件一般地但非限制性地涉及集成芯片，并且特别地但不限于用于将主机装置连接到一个或多个传感器的测量系统。
技术介绍
电子装置可用于便于监控或控制各种应用，例如化学或工业过程控制、运动控制、建筑物控制，例如用于控制加热、通风和空调(HVAC)、远程监控或控制等。这种电子装置例如使用一个或多个传感器进行测量。附图说明在不一定按比例绘制的附图中，相同的数字可以描述不同视图中的类似组件。具有不同字母后缀的相同数字可表示类似组件的不同实例。附图通过示例而非通过限制的方式示出了本文件中讨论的各种实施例。图1是示出测量系统的一个示例布置的图。图2是示出测量系统的一个示例的功能图。图3是示例寄存器映射，可被提供为配置测量系统，例如图2的测量系统。图4是示出在接收寄存器映射时可由测量系统执行的处理流程的一个示例的流程图。图5是示出在接收寄存器映射以确定是否应该执行测量系统的校准时可由测量系统执行的处理流程的一个示例的流程图。图6是示出在接收寄存器映射以确定测量序列时可由测量系统执行的处理流程的一个示例的流程图。图7是示出可以执行以管理测量系统的处理流程的一个示例的流程图。图8是示出图1的布置的另一示例的图，包括示例处理器电路的附加细节。图9是示出可以由测量系统的处理器电路执行以动态地分配传感器数据结构的处理流程的一个示例的流程图。图10是示出可由测量系统在运行时执行以利用等间隔LUT评估单个变量(例如一维)方程的处理流程的一个示例的流程图。图11是示出可由测量系统在运行时执行以利用等间隔LUT评估两个变量(例如二维)方程的处理流程的一个示例的流程图。图12是示出计算装置硬件架构的框图，其中可以执行一组或一系列指令以使机器执行本文所讨论的任何一种方法的示例。
技术实现思路
本文描述的各种示例涉及用于操作和/或配置测量系统的测量系统和方法。测量系统提供一个或多个传感器与主机装置之间的接口，如本文所述。例如，测量系统被配置为驱动和/或接收来自各种不同类型的传感器的输出，并向主机装置提供准备好由主机装置处理的数字输出信号。例如，测量系统可以提供适当的激励信号以驱动不同的传感器类型。测量系统也可以执行合适的模数转换。在一些例子中，测量系统还执行数据处理，例如提供处于适当测量单位的传感器输出、执行线性化、基于另一个补偿一个传感器输出等。本专利技术人已经认识到，为特定应用配置一组传感器可能具有挑战性，尤其是对于具有偏向于软件的专业知识的开发人员和设计团队而言。例如，为特定应用设计传感器硬件可涉及从具有宽范围配置选项的各种不同可用装置中选择和布置合适的传感器、转换器和/或其他装置。结果，开发者容易选择不适合特定应用的装置，例如不能满足指定的测量性能目标的装置。在一些例子中，传感器电路设计的挑战通过提供支持各种传感器的测量系统而得以减少，并且可通过配置工具进行配置，以辅助高级传感器选择和配置。然而，提供可配置为支持大量不同传感器和配置的测量系统会产生额外的挑战。但是，允许开发人员修改测量系统配置会给开发人员带来错误的机会。配置为支持各种传感器的测量系统的复杂性增加了出错的机会。因此，期望允许开发者修改使用配置工具生成的测量系统配置。而且，在一些应用中，期望测量系统在使用期间和/或使用之间采用不同的配置。某些配置更改可能需要重新校准各种组件，例如一个或多个转换器等。如果开发人员未能认识到需要重新校准，则测量的准确性可能会受到影响。满足这些和/或其他客户偏好的测量系统可能包括高度复杂性。为了在经济上和在处理效率方面实现成本效益，本文描述的各种测量系统配置有能够利用简化的硬件和/或软件布置进行复杂处理的特征。具体实施方式图1是示出测量系统102的一个示例布置100的图。测量系统102与一个或多个传感器118A、118B、118N通信。测量系统102对来自传感器118A、118B、118N的传感器信号进行采样。在一些例子中，忽略传感器118A、118B、118N。例如，测量系统102可以从化学或电化学过程接收一个或多个电信号。在一些示例中并且对于一些传感器118A、118B、118N，测量系统102还提供合适的激励。传感器118A、118B、118N位于周围环境130中以感测周围环境130的特征。此外在一些例子中，测量系统102可以对由另一装置采样的传感器信号执行单位转换、线性化、补偿或其他处理。例如，在温室应用中，传感器118A、118B、118N可以感测温室中的温度、压力和湿度(其中温室是周围环境)。尽管示出了三个传感器118A、118B、118N，但是可以使用任何合适数量的传感器。例如，测量系统102可以支持比所示的三个传感器更多或更少。此外，尽管示出了一个周围环境130，但是传感器118A、118B、118N不需要放置在相同的周围环境中。例如，用于内燃机的管理系统可以使用多个温度传感器，其中不同的传感器定位成测量内燃机的不同部件处的温度。测量系统102与主机装置104通信，主机装置104执行主机应用程序132。主机装置104可包括任何合适类型的基于处理器的系统，包括例如嵌入式控制器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、台式或膝上型个人计算机(PC)等。测量系统102向主机应用程序132提供测量数据。测量数据包括从传感器118A、118B、118N接收的数据。在一些例子中，测量数据包括相对于从传感器118A、118B、118N自身采样的原始传感器信号的各种校正和/或修改。例如，测量数据可以是数字的，并且因此可访问主机应用程序132，而不需要(附加的)ADC。此外，可以线性化测量数据以校正传感器非线性。此外在一些例子中，测量数据可以归一化到指示由各个传感器测量的物理量的选择的传感器单元。例如，温度传感器的传感器单元可以是摄氏度、开氏度等。压力传感器的传感器单元可以是磅/平方英寸(psi)、毫米汞柱等。此外在一些例子中，例如，通过基于从多个传感器采样的传感器信号调整输出来补偿测量数据。主机应用程序132以任何合适的方式使用测量数据。例如，主机应用程序132可以生成一个或多个输入/输出(I/O)信号，其被提供给其他组件(例如一个或多个电动机)或基于测量数据进行控制的其他合适的设备。返回到上面的温室示例，主机应用程序132可以被配置为响应于温度、压力和/或湿度的变化打开或关闭温室的窗户或通风口。测量系统102包括各种组件，包括例如开关矩阵116、一个或多个激励电路114、一个或多个转换器112(例如ADC或DAC)、一个或多个处理器电路110、一个或多个通信电路108等。各种组件108、110、112、114、116可以形成在单个集成电路上，或者在一个例子中，形成在多个集成电路上。此外在一些例子中，组件108、110、112、114设置在单个集成封装中，该封装包括单个集成电路或多个集成电路。通信电路108被配置为与主机装置104通信。处理器电路110执行用于控制测量系统102的固件。转换器112被配置为将模拟传感器输入信号转换为数字(ADC)和/或将数字激励信号转换为模拟(DAC)。激励电路114可配置为向任何接收使用中的激励电压或电流的传感器118A、118B、118N提供激励信号。开关矩阵116被配置成选择本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.传感器管理系统，包括：包括主机装置处理器电路的主机装置，被配置为执行包括以下操作的操作：从远程服务器接收测量系统配置数据，其中所述测量系统配置数据描述用于与第一传感器接口的测量系统的第一配置；至少部分地基于所述测量系统配置数据产生第一寄存器映射；和将所述第一寄存器映射发送到所述测量系统，所述测量系统包括：开关矩阵；和测量系统处理器电路，被配置为执行包括以下操作的操作：从所述主机装置接收所述第一寄存器映射；将所述第一寄存器映射与指示不一致的寄存器映射排列的错误规则集进行比较；在将所述第一寄存器映射与所述错误规则集进行比较之后，根据所述测量系统的第一配置，配置所述开关矩阵以对所述第一传感器进行采样；从第一传感器接收多个样本；和至少部分地基于所述多个样本产生第一数字测量数据。

【技术特征摘要】
2018.02.02 US 62/625,747;2019.01.30 US 16/262,579;1.传感器管理系统，包括：包括主机装置处理器电路的主机装置，被配置为执行包括以下操作的操作：从远程服务器接收测量系统配置数据，其中所述测量系统配置数据描述用于与第一传感器接口的测量系统的第一配置；至少部分地基于所述测量系统配置数据产生第一寄存器映射；和将所述第一寄存器映射发送到所述测量系统，所述测量系统包括：开关矩阵；和测量系统处理器电路，被配置为执行包括以下操作的操作：从所述主机装置接收所述第一寄存器映射；将所述第一寄存器映射与指示不一致的寄存器映射排列的错误规则集进行比较；在将所述第一寄存器映射与所述错误规则集进行比较之后，根据所述测量系统的第一配置，配置所述开关矩阵以对所述第一传感器进行采样；从第一传感器接收多个样本；和至少部分地基于所述多个样本产生第一数字测量数据。2.权利要求1所述的传感器管理系统，其中所述测量系统配置数据包括以人类可读语法描述所述测量系统的第一配置的第一格式配置数据和以计算机可读语法描述所述测量系统的第一配置的第二格式配置数据。3.权利要求1所述的传感器管理系统，还包括远程服务器，其中所述远程服务器被配置为执行包括以下的操作：从用户接收待测量的物理特性的指示；基于所述待测量的物理特性的指示选择所述第一传感器；和至少部分地基于第一传感器和待测量的物理特性产生所述测量系统配置数据。4.权利要求1所述的传感器管理系统，其中所述测量系统进一步被配置为执行包括确定第一寄存器映射通过错误规则集的操作。5.权利要求1所述的传感器管理系统，其中所述测量系统进一步被配置为执行包括以下的操作：确定所述第一寄存器映射的第一位值与所述第一传感器不一致；和在不考虑所述第一位值的情况下，从所述第一寄存器映射导出所述测量系统的第一配置。6.权利要求1所述的传感器管理系统，其中所述测量系统进一步被配置为执行包括以下的操作：确定所述第一寄存器映射失败至少一个错误规则；和在配置所述开关矩阵之前，接收用户覆盖代码。7.权利要求1所述的传感器管理系统，其中所述测量系统进一步被配置为执行包括以下的操作：确定所述测量系统的连通性与连接到所述测量系统的第一传感器一致。8.权利要求1所述的传感器管理系统，其中所述测量系统进一步被配置为执行包括以下的操作：接收描述所述第一传感器的测量系统的替代第一配置的第二寄存器映射；确定用于所述第一传感器的测量系统的第一配置与用于所述第一传感器的测量系统的替代第一配置之间的差异和所述重新校准测量系统的至少一个组件相关联；和促使所述测量系统的至少一个组件重新校准。9.权利要求1所述的传感器管理系统，其中所述第一寄存器映射还描述第二传感器的测量系统的第二配置，并且其中所述测量系统进一步被配置为执行包括以下的操作：配置所述开关矩阵以连接第二传感器，其中ADC根据第二配置从所述第二传感器采样第二原始传感器信号；至少部分地基于所述第二原始传感器信号产生第二数字测量数据；和将所述第二数字测量数据发送到所述主机装置。10.权利要求1所述的传感器管理系统，还包括主机装置，其中所述主机装置被配置为执行包括以下的操作：编译第一配置文件以生成所述第一寄存器映射；编译第二配置文件以生成第二寄存器映射；和至少部分地基于来自在所述主机装置处执行的主机应用程序的主机应用程序指令，选择性地将所述第一寄存器映射或第二寄存器映射发送到...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·科罗克，A·麦卡锡，A·谢里，G·C·多塔，D·欧多诺万，S·威尔逊，M·麦卡锡，C·G·莱登，F·特瑞西，M·伯恩，
申请(专利权)人：亚德诺半导体无限责任公司，
类型：发明
国别省市：百慕大群岛,BM