基于ADXL50加速度传感器的导弹车载行军检测

　　在图3中，R2的一端接地，为使0g时Vout=2.5V，R2应满足条件：R2=(1.8×R3)/(Vout-1.8)=270 kΩ。

　　2.3ADXL50在使用时应注意的事项

　　(1)ADXL50有一个灵敏轴，其方向是从第5脚指向第10脚(即指向管壳定位片)，如图2所示。传感器测量的就是沿此轴的加速度。设此轴为x轴，又设在传感器管壳底部平面内与x轴垂直的方向为y轴。若加速度g的方向与传感器底部xy平面之间的夹角为α，则加速度g在xy平面上的分量为gxy=gcosα。又设加速度分量gxy与传感器灵敏轴之间的夹脚为β，则gxy在灵敏轴上的分量为gx=gxycosβ=gcosαcosβ。因此，在安装加速度传感器时，要尽量使其灵敏轴与加速度的方向一致，否则就得对测量结果做必要的修改，以免造成过大的误差。

　　(2)ADXL50要安装在电路板上使用。在电路板的共振频率与待测加速度的频率相近时，若电路板稍有松动，就会产生共振，使测量结果偏大，造成误差。因此，在安装电路板时，要选择合适的位置，固定牢靠。在对系统进行试验时，最好在不同的频率下测试，以便发现可能的共振问题。

　　(3)解调器滤波电容C1的作用：决定ADXL50的带宽;对解调器信号进行滤波。

　　3 信号处理装置

　　3.1 ADC0809

　　ADC0809是一种由单一+5 V电源供电，采用逐次逼近转换原理，能够对8路O～+5 V输入模拟电压进行分时转换的通用型可编程A/D转换器。ADC0809模/数转换器的工作时钟具有宽广的适用频率范围。该模/数转换器适用的最高有效工作时钟频率约为3MHz，最小模/数转换的周期可达24μs，所以其采样频率最高达到41 kHz。而导弹载行车在行军和起竖过程中振动频率一般不超过200 Hz，根据采样定理，完全可以满足测量需要。

　　3.2 单片机及其编程

　　方案拟采用MCS51系列单片机，它可以直接与ADC0809模/数转换器相接。3个加速度传感器采集3个方向的振动信号(左右方向、上下方向、前后方向)，经ADC0809转换器的3个输入端转换成数字信号，然后由单片机采集。单片机主程序首先开辟3个内存区，每个内存区为10个字节单位，分别用于存储3个输入端的采集数据，然后依次循环读取ADC0809的3个输入端(INO，INl，IN2)的转换结果，显示在LED显示屏上，同时与预先设定的固定数据进行比较：如果处在合格范围内，则继续依次循环读取下一个输入端的数据，并且存储每个输入端最近10次的值;如果读取的某一个输入端数据超出合格范围，则先将本数据存储，然后继续读取该输入端数据N(N9)次，每次读数据后及时存储，读完N次后求该输入端所存储的10次数据的平均值，如果仍然超出合格范围，则迅速报警，即通过驱动电路使喇叭呜叫、警示灯闪亮。通过这种对数据求平均方法，可以滤除一些奇异值等随机干扰。

　　4 结语

　　通过对导弹载行车载弹运输过程的分析，提出了利用单片集成式加速度传感器ADXL50和单片机电路来测量振动加速度的一套方案。主要介绍ADXL50单片集成加速度传感器、单片机测试系统的组成。并采用平滑滤波的方法滤除一些随机干扰。该方案电路简洁，设计的可靠冗余性较高，对于测试车载系统加速度有较好的借鉴作用。