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检测传感技术

德国赛车采用加速度传感器的角度测量仪系统硬

作者:admin 发布时间:2020-01-18 22:02

  本文陈说了一种基于ADXL202的高精度角度丈量仪的商量和打算本事,对ADXL202的角度丈量道理和STM32F107的输入拘捕性能举行了精细的先容。经试验测试,该丈量仪能高精度地实现角度丈量,况且牢靠性好,对角度丈量的商量和打算有着主动的意思。

  本角度丈量仪采用STM32F107动作数据收拾的中心芯片。这是一款低功耗、高速率的32位收拾器,具有Cortex-M3内核。角度丈量模块运用的是高精度、低功耗的双轴加快率传感器ADXL202,能将加快率信号转换成数字方波信号输出,可直接与STM32F107贯穿,通过必然的算法即可打算呈现时的倾斜角度。显示模块运用的是12864ZW型128×64的点阵液晶显示器。

  为保障ADXL202高精度安闲的事情,必要遵循芯片身手文档和本质运用境况,来设备信号周期、滤波电容(决心信号的带宽)。ADXL202的输出信号是脉宽占空比调制信号,占空比T1/T2与被测加快率成正比。0g时,其输出为50%占空比,矫捷度为每g所惹起的脉宽占空比转移12.5%。查阅芯片的身手文档,能够通过电阻RSET来设定DCM的周期:ADXL202 通过XFILT、YFILT外接电容CX、CY来设定ADXL202的带宽,这个带宽决心了它的丈量精度,同时电容CX、CY能够去混叠和滤波。为了使脉宽占空比的偏差最小,模仿带宽应比脉宽占空比的频率低1/10。对身手文档供给的外2举行认识,并思索设定T2为1 ms,脉冲占空比频率为1 kHz,为餍足本质必要和DCM偏差最小的哀求,拔取0.05μF的滤波电容,此时模仿带宽为100 Hz。遵循芯片的引脚设备图和以上的各式设备,能够打算角度检测模块的硬件电途,其电途道理如图4所示,其脉冲输出端直接与STM32F107的I/O口相连。

  角度丈量模块运用的是ADI公司出品的低本钱、低功耗、高精度的双轴加快率传感器 ADXL202,其丈量边界为-2g~+2g,既能丈量动态加快率,又能丈量静态加快率。它的事情电压是3.0~5.25 V,德国赛车事情电流低于0.6 mA,最高主频可到达70 MHz,是以从功耗、矫捷度和准确度思索,拔取ADXL202动作角度丈量模块的中心芯片。

  由图可知,ADXL202是基于单片集成电途的完备的双轴加快率丈量体例,对X、Y轴而言,输出环途将加快率信号转换为脉宽占空比的数字信号输出,这些数字信号可直接传输给STM32F107,无需A/D转换或其他附加的其他电途。

  正在今世节制体例中,角度丈量装配利害常合节的必要高精度的部件,其丈量精度直接影响着统统体例的职能和精度。目前已有的使用的达成高精度角度丈量的商量,合键着重于单轴的角度丈量。本文将重心磋商使用双轴加快传感器ADXL202达成高精度角度丈量的硬件本事。


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