翔騰公司加速推進(jìn)傳感器信號調(diào)理芯片和校準(zhǔn)系統(tǒng)市場開拓及譜系化研制
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翔騰公司加速推進(jìn)傳感器信號調(diào)理芯片和校準(zhǔn)系統(tǒng)市場開拓及譜系化研制
傳感器技術(shù)是信息社會的基石，是國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的重要標(biāo)志之一。高性能傳感器是安全、關(guān)鍵系統(tǒng)的“效能倍增器”。傳感器從芯體、調(diào)理芯片到校準(zhǔn)算法、校準(zhǔn)系統(tǒng)對外依存度極高，屬于“卡脖子”問題，尤其在事關(guān)國家安危的重要關(guān)鍵領(lǐng)域，必須實(shí)現(xiàn)自主技術(shù)突破和全面掌握。翔騰公司自2009年開始，基于數(shù)據(jù)與傳感事業(yè)部對核心芯片的發(fā)展需求，聯(lián)合事業(yè)部內(nèi)部及國內(nèi)傳感器優(yōu)勢單位，立足于突破我國傳感器信號調(diào)理領(lǐng)域核心技術(shù)和系列化產(chǎn)品受制于人的被動局面，以提供惡劣環(huán)境下提升感知精度的信號調(diào)理解決方案為核心目標(biāo)，針對多物理場因素交織下，傳感器敏感元件非線性成因機(jī)理復(fù)雜、應(yīng)用環(huán)境惡劣等難題，致力于充分挖掘芯體潛力，通過創(chuàng)新性的信號調(diào)理技術(shù)解決傳統(tǒng)補(bǔ)償精度不足、補(bǔ)償方式繁瑣、效率低下等問題，提升傳感器整體性能及全體系自主保障，構(gòu)建了事業(yè)部內(nèi)專業(yè)化協(xié)同、創(chuàng)新發(fā)展“芯”機(jī)制。傳感器信號調(diào)理已成為翔騰公司響應(yīng)國家核心技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展的關(guān)鍵產(chǎn)品和技術(shù)方向之一。目前已經(jīng)形成已有和在研5款芯品、2款校準(zhǔn)設(shè)備，正在加速推進(jìn)系列化、譜系化研制及市場化開拓。傳感器信號調(diào)理的首款產(chǎn)品HKA2910低功耗精密信號調(diào)整器，面向壓阻傳感器領(lǐng)域，緊密貼合用戶需求，在產(chǎn)品的性能指標(biāo)、應(yīng)用場景、校準(zhǔn)算法等進(jìn)行了定制優(yōu)化。歷時(shí)多年攻關(guān)，突破了阻性傳感器校準(zhǔn)補(bǔ)償算法及芯片化實(shí)現(xiàn)，攻克了惡劣環(huán)境下阻性傳感器的非線性機(jī)理、高雜散芯體的補(bǔ)償算法、單片化調(diào)理芯片的架構(gòu)及實(shí)現(xiàn)、高效多路并行補(bǔ)償校準(zhǔn)系統(tǒng)及算法等一系列關(guān)鍵技術(shù)，研制出具有安全可靠特色的信號調(diào)理芯片和多（單）路校準(zhǔn)設(shè)備，芯片采用SSOP和CSOP小型化封裝，單電源5V供電，支持惠斯通橋式傳感器的放大、溫度零點(diǎn)偏移和滿量程偏移的校準(zhǔn)和補(bǔ)償?shù)墓δ?，增益范圍?9～239V/V，全溫范圍內(nèi)最大功耗僅為1.5mA，內(nèi)部集成高可靠性FLASH存儲單元。單線通訊接口，目前已形成面向-55℃～150℃寬溫環(huán)境下，從單芯片、校準(zhǔn)算法、多路智能化校準(zhǔn)系統(tǒng)到智能化SIP的全生態(tài)信號調(diào)理產(chǎn)品體系。自2018年進(jìn)入市場以來，配套用戶二十多家，在眾多安全關(guān)鍵系統(tǒng)中獲得廣泛應(yīng)用，近兩年市場銷量井噴式增長，2020年同比銷售額增加900%。2020年12月，翔騰公司進(jìn)一步推出HKA2910的互補(bǔ)升級產(chǎn)品HKA2920芯片，優(yōu)化了放大、校準(zhǔn)、補(bǔ)償?shù)葏?shù)指標(biāo)。芯片采用CSOP小型化封裝，產(chǎn)品的放大增益范圍擴(kuò)展至8～1152V/V，可支持的傳感器類型范圍更廣；供電電壓范圍為2.7V～5.5V，傳感器自身的非線性校準(zhǔn)性能更加優(yōu)異，提供了40：1線性化校準(zhǔn)功能，對于國產(chǎn)的傳感器芯體校準(zhǔn)兼容性更好；增加了故障檢測和輸出限幅功能，提高傳感器系統(tǒng)的安全性；外置存儲器和溫度傳感器接口，可適配至更高溫的應(yīng)用領(lǐng)域，匹配定制開發(fā)了高效校準(zhǔn)流程，在收斂效率和校準(zhǔn)精度方面優(yōu)于國外同類芯片。
傳感器信號調(diào)理的首款產(chǎn)品HKA2910低功耗精密信號調(diào)整器，面向壓阻傳感器領(lǐng)域，緊密貼合用戶需求，在產(chǎn)品的性能指標(biāo)、應(yīng)用場景、校準(zhǔn)算法等進(jìn)行了定制優(yōu)化。歷時(shí)多年攻關(guān)，突破了阻性傳感器校準(zhǔn)補(bǔ)償算法及芯片化實(shí)現(xiàn)，攻克了惡劣環(huán)境下阻性傳感器的非線性機(jī)理、高雜散芯體的補(bǔ)償算法、單片化調(diào)理芯片的架構(gòu)及實(shí)現(xiàn)、高效多路并行補(bǔ)償校準(zhǔn)系統(tǒng)及算法等一系列關(guān)鍵技術(shù)，研制出具有安全可靠特色的信號調(diào)理芯片和多（單）路校準(zhǔn)設(shè)備，芯片采用SSOP和CSOP小型化封裝，單電源5V供電，支持惠斯通橋式傳感器的放大、溫度零點(diǎn)偏移和滿量程偏移的校準(zhǔn)和補(bǔ)償?shù)墓δ?，增益范圍?9～239V/V，全溫范圍內(nèi)最大功耗僅為1.5mA，內(nèi)部集成高可靠性FLASH存儲單元。單線通訊接口，目前已形成面向-55℃～150℃寬溫環(huán)境下，從單芯片、校準(zhǔn)算法、多路智能化校準(zhǔn)系統(tǒng)到智能化SIP的全生態(tài)信號調(diào)理產(chǎn)品體系。自2018年進(jìn)入市場以來，配套用戶二十多家，在眾多安全關(guān)鍵系統(tǒng)中獲得廣泛應(yīng)用，近兩年市場銷量井噴式增長，2020年同比銷售額增加900%。2020年12月，翔騰公司進(jìn)一步推出HKA2910的互補(bǔ)升級產(chǎn)品HKA2920芯片，優(yōu)化了放大、校準(zhǔn)、補(bǔ)償?shù)葏?shù)指標(biāo)。芯片采用CSOP小型化封裝，產(chǎn)品的放大增益范圍擴(kuò)展至8～1152V/V，可支持的傳感器類型范圍更廣；供電電壓范圍為2.7V～5.5V，傳感器自身的非線性校準(zhǔn)性能更加優(yōu)異，提供了40：1線性化校準(zhǔn)功能，對于國產(chǎn)的傳感器芯體校準(zhǔn)兼容性更好；增加了故障檢測和輸出限幅功能，提高傳感器系統(tǒng)的安全性；外置存儲器和溫度傳感器接口，可適配至更高溫的應(yīng)用領(lǐng)域，匹配定制開發(fā)了高效校準(zhǔn)流程，在收斂效率和校準(zhǔn)精度方面優(yōu)于國外同類芯片。目前公司研制的傳感器單路校準(zhǔn)系統(tǒng)和多路校準(zhǔn)系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)同平臺化，同時(shí)兼容我公司HKA2910、HKA2920、HKA2830等產(chǎn)品以及主流調(diào)理芯片，可實(shí)現(xiàn)單路至64路的自動并行校準(zhǔn)，該系統(tǒng)提供自動化的壓力傳感器信號校準(zhǔn)功能，支持豐富靈活的主機(jī)接口（USB、RS232串口、RS485、以太網(wǎng)等），可直連220V的交流電源供電，提供3,4,5線通訊模式，電壓輸出和電流輸出兩種模式，自動控制溫箱壓力箱等，顯著提升用戶使用體驗(yàn)，提升校準(zhǔn)效率；采用3U和19寸可上架機(jī)箱，集成計(jì)算機(jī)主板模塊，提供針對芯體適配優(yōu)化的校準(zhǔn)流程和算法的服務(wù)，在收斂速度和校準(zhǔn)精度方面優(yōu)勢顯著，已經(jīng)在航空、航天、中電科等傳感器單位廣泛應(yīng)用。
搶抓機(jī)遇，扎實(shí)苦干，百年征途寫新篇，雄心壯志啟新程，翔騰微電子將繼續(xù)做好客戶產(chǎn)品應(yīng)用支持和服務(wù)保障支持，拓寬傳感器調(diào)理技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，加速該領(lǐng)域新產(chǎn)品的研發(fā)，我們愿與客戶共同攜手創(chuàng)造傳感器領(lǐng)域美好未來。
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