電子發燒友網報道（文/李寧遠）傳感器設計通常是具有一定挑戰性的，而且十分耗時。整個傳感器芯片的大批量生產需要有長期的開發、測試作為基礎，并投入昂貴的生產測試設備進行驗證。

傳感器調理芯片SSC在這一階段可以提供不小的助力，SSC通過提供可編程的、高精度、寬增益和量化功能，結合強大的高階數字校正和線性化算法，可以高效推進傳感器設計和量產流程。尤其是在汽車傳感器設計和量產中，車載傳感器對性能等各項指標要求較高，調理芯片能夠對傳感器信號進行補償和處理，進一步提升汽車傳感器的性能。

汽車傳感與調理芯片

不同的物理量需要不同的傳感單元，壓力、扭矩、角度、流量、溫度、濕度、化學量、氣體量必須通過傳感單元進行轉換才能得到我們處理所需的數字信號。無論是通過電阻式的轉換還是電容式的轉換，又或者是電磁場等其他轉換，轉換后我們才能得到一個用于處理的數字信號。隨著車聯網技術發展以及智能駕駛要求的提高，汽車上的傳感器數量迅速增加，而且對傳感器測得的信號要求很嚴苛，經過轉換得到的數字信號通常并不能直接用于處理。

首先通常來說測得的數據很難測量的毫伏級信號，同時它還有偏置，受溫度的影響很大。在捕獲物理量的時候，可能還有一些噪音和各種各樣的干擾信號。這樣得到的電信號送到中央處理器，處理器也不知道到底哪些是真信號，哪些是假信號，嚴重影響傳感器的精確度。

這時候就引申出來調理的概念，對轉換后的傳感信號進行調理。調理芯片的分類按照前端電路的類型大致上分為電容和電阻，目前市面上更多的是用電阻型來做。經過調理后，會得到更純凈的線性化數字信號，便于后續的處理。

傳感信號的調理

對傳感信號進行調理時如何將有用的信號篩選出來，就涉及要對信號進行放大，對信號進行線性化處理，同時還需要有溫度信號對傳感信號進行溫度補償。然后再將傳感信號的offset 進行調整，把一些噪音、EMC干擾拿掉，提高整體的精度。

同時，調理芯片還會加入一些診斷來幫助處理器做一些分析，比如橋路上有沒有斷路，有沒有短路。處理器還會需要一些不同的信號類型，調理芯片要有一些相應的接口能進行轉換。這些信息都可以通過調理芯片做相應的輸出。調理前后，信號就從很原始的信號變成一個線性度非常好的數字信號，能夠覆蓋從幾毫伏到幾伏的范圍。

以最常見的汽車壓力傳感為例，如下圖所示，壓力物理量通過惠斯通電阻橋進行傳感信號的轉換然后進入SSC。SSC調理芯片里面包含了三大塊，第一塊是模擬前端，第二塊就是數字處理部分（里面相當于小型CPU），然后再到輸出各種接口的一些轉換部分。同時，在信號調理部分會有溫度信號的加入，這主要是作為一個補償信號給到芯片內部做相應的線性化補償最后導出。左右兩邊這兩根曲線的對比很明顯，經過調理后的信號相當穩定，而且線性化程度很高，更易于后續的信號處理。

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汽車壓力傳感的信號調理，瑞薩電子

像這種壓力傳感在汽車應用里非常多，而且應用的都是一些很關鍵的地方，比如動力總成系統里發動機進氣等壓力探測、剎車系統的壓力探測等等，信號調理芯片對傳感信號的有利于這種系統對壓力信號進行利用。

汽車傳感調理芯片

國外廠商瑞薩電子在調理芯片上布局已久，收購IDT后在SSC領域加大了發展力度，瑞薩SSC芯片適用于電阻橋，熱電堆和差分或絕對電容等原理的傳感器，在汽車傳感領域有很豐富的調理芯片產品系列。

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調理芯片產品，瑞薩電子

瑞薩目前在汽車傳感調理芯片領域除了提高精度這種硬性指標，開始在功能安全方面做更多的認證，這也和目前汽車安全相關的一些領域要求越來越高有關。比如目前瑞薩主推的ZSSC4169已經滿足ASIL-B/C的安全等級。

國內做這一塊知名的廠商是納芯微，在傳感器信號調理專用芯片上有相當深厚的積累，目前也有不少車規級的傳感器信號調理芯片——NSA（C）9260、NSC9262以及NSC9264系列。

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納芯微

NSC9262是LIN接口高可靠性汽車級阻式壓力傳感器調理芯片，其內部集成的壓力通道和溫度通道支持雙路同時采樣，可完全滿足客戶P+T壓力和溫度雙路高精度測量的需求。NSC9264則是SENT接口高可靠性汽車級阻式壓力傳感器調理芯片，支持壓力傳感器的四點三階非線性校準和二階溫度校準，能最大程度減少對外部組件的需求。

小結

在汽車傳感調理芯片的選擇上，既要關注輸入信號的類型和區間、AD/DA轉換精度、測量準確度等芯片特性，也要考慮數字校正和線性化算法的補償能力。二者結合才能高效推進汽車傳感器的設計。