ADXL203型双轴加速计在倾斜度测量的应用
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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