01
课程导论
轨压传感器在柴油共轨系统中的作用、信号调理与采集的意义、课程整体框架与学习目标。
框架目标
02
传感器基础
压阻式压力传感器工作原理、惠斯通电桥与差分信号输出、关键参数（灵敏度、精度、线性度）。
电桥参数
03
信号特性分析
轨压传感器输出信号范围(0.5V-4.5V)、频率特性、噪声来源分析（发动机振动、电磁干扰）。
噪声频率
04
调理电路总体方案
信号调理链路框图（传感器→差分放大→滤波→ADC）、各模块功能与指标分配。
框图指标
05
差分放大电路设计
仪表放大器选型(AD620/INA128)、增益计算(G=1+49.4kΩ/Rg)、共模抑制比的重要性。
仪表放大器CMRR
06
单电源供电设计
轨到轨运放选型、虚拟地生成(TLE2426/电阻分压+缓冲)、电源纹波对信号的影响。
虚拟地纹波
07
低通滤波器设计
二阶巴特沃斯低通滤波器、截止频率计算(fc=1/(2πRC))、滤除发动机高频振动噪声。
巴特沃斯RC
08
二阶有源滤波器实战
Sallen-Key拓扑结构、元件参数计算与选型、Multisim仿真验证。
Sallen-Key仿真
09
电压基准与偏置
精密电压基准源(REF5025/ADR420)、电平移位电路设计、将0.5V-4.5V映射到0V-3.3V。
基准电平移位
10
ESD与保护电路
TVS管选型(SMBJ5.0A)、输入串联电阻与钳位二极管、汽车级防护标准ISO 7637。
TVSISO7637
11
PCB布局实战
模拟地与数字地分割、星形接地策略、关键信号走线规则（差分对、短路径）。
接地差分对
12
电源完整性
LDO选型(LM1117-3.3/TPS7A47)、去耦电容配置(0.1μF+10μF)、电源平面设计。
LDO去耦
13
ADC选型与接口
逐次逼近型ADC(ADS1115/AD7091)、SPI/I2C接口时序、采样率与分辨率权衡。
SAR ADCSPI
14
ADC驱动电路
RC充放电模型、采样保持器建立时间、驱动运放选型（低输出阻抗）。
建立时间驱动
15
抗混叠滤波器
采样定理回顾、抗混叠滤波器设计要点、与低通滤波器的区别与配合。
采样定理抗混叠
16
MCU采集程序框架
STM32定时器触发ADC、DMA传输、双缓冲机制。
STM32DMA
17
软件滤波算法
移动平均滤波、中值滤波、一阶低通数字滤波(y[n]=α*x[n]+(1-α)*y[n-1])。
数字滤波α
18
标定与校准
两点校准法、最小二乘法线性拟合、校准系数存储（EEPROM/Flash）。
校准拟合
19
温度补偿
温度对传感器零点和灵敏度的影响、查表法补偿、多项式拟合补偿。
补偿查表
20
故障诊断
开路/短路检测、信号范围合理性检查、诊断策略（TLE4264看门狗）。
诊断看门狗
21
CAN总线传输
CAN2.0B协议基础、轨压数据帧定义、CAN收发器（TJA1050）电路。
CANTJA1050
22
实战项目一
搭建轨压传感器信号调理板（原理图设计、PCB打样、焊接调试）。
PCB焊接
23
实战项目二
STM32数据采集与显示（LCD显示实时轨压、波形绘制）。
LCD波形
24
实战项目三
基于LabVIEW的上位机数据监控（串口通信、波形显示、数据记录）。
LabVIEW串口
25
实战项目四
轨压闭环控制仿真（PID控制器设计、Simulink仿真模型）。
PIDSimulink
26
EMC测试与整改
辐射发射测试、传导发射测试、屏蔽与滤波整改措施。
EMC整改
27
可靠性设计
降额设计、冗余设计、FMEA分析（以轨压传感器调理电路为例）。
FMEA冗余
28
行业标准解读
ISO 26262功能安全、ASIL等级、SEooC概念在传感器调理中的应用。
功能安全ASIL
29
前沿技术
数字式轨压传感器（SPI输出）、集成式信号调理芯片（MAX9922）、未来趋势。
数字式MAX9922
30
课程总结与项目答辩
知识体系回顾、常见问题答疑、项目评审标准与职业发展建议。
总结答辩