ADXL203型双轴加速计在倾斜度测量的应用

时间:2008-11-26来源:网络
当α=-10时,△g=1.03 mg。可见,加速计在0 g位置时具有最高灵敏度,随着倾斜角度的增大,灵敏度降低。所以系统至少要分辨出1.03mg的g值变化,对应电压输出变化量为1.03 mV。

  ADXL203的可选带宽范围为0.5 Hz~2 500 Hz。这里是为了对某时刻的倾斜角进行测量,设置加速计1Hz带宽即可以满足测量要求。此时加速计噪声均方值为:

  此时,滤波电容大小选为4.7μF。

  其建立时间为ton=1604.7μF+4 ms=756 ms。

  ADuC847内部集成的△-∑ADC数据刷新率越低,越有利于提高分辨率。可通过ADuC847内部SF寄存器设置ADC的数据刷新率为16.06 Hz。这样既可得到相同条件下更好的分辨率,又保证不丢失任何测量信号信息。加速计的0 g输出电压为2.5 V,输出电压范围为2.3 V~2.7 V,则相应选择ADC输入电压范围+320 mV即可。这时ADC达到17位无噪声码分辨率。于是:

  LSB=640 mV/217=0.005 mV,量化噪声0.002 5 mV。

  传感器输出信号中的噪声,将对ADC转换结果产生误差,影响精度。另一方面,ADC本身的有效输入噪声、量化噪声等都影响ADC转换精度。△-∑ADC利用过采样原理,通过数字滤波和抽取移去带外量化噪声并改善ADC的分辨率,提高转换精度。

  6 结束语

  ADXL203是晶体硅固体结构的加速计,受温度的影响极小,保证了系统的稳定性。利用ADXL203进行倾斜测量精度高,功耗低。而它体积小,双轴输入,又能减化电路的设计和安装。文中给出的电路易于实现,且功耗低,能达到很高的精度要求。

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关键词: 测量精度 低通滤波 电源退耦 带宽 倾斜度 数据刷新 静态测量 最高灵敏度 旁路电容 方波信号

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