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APM加速度计校准

APM加速度计校准

calibration failed 校准失败

place vehicle LEVEL adn press any key

放置车辆水平并按任意键

place vehicle on its LEFT side and press any key

将车辆放在左侧,按任意键

place vehicle on its RIGHT side and press any key.

将车辆放在右侧,按任意键。

place vehicle nose DOWN and press any key.

把车放下来(机头向下垂直立起然后按任意键继续)

place vehicle nose up and press any key.

把车的鼻子放上去,然后按任意键。(机头向上垂直立起)

加速度传感器

加速度传感器 一、简介 加速度传感器是一种能够测量加速度的传感器。通常由质量块、阻尼器、弹性元件、敏感元件和适调电路等部分组成。传感器在加速过程中,通过对质量块所受惯性力的测量,利用牛顿第二定律获得加速度值。根据传感器敏感元件的不同,常见的加速度传感器包括电容式、电感式、应变式、压阻式、压电式等。 二、分类 压电式 压电式加速度传感器又称压电加速度计。它也属于惯性式传感器。压电式加速度传感器的原理是利用压电陶瓷或石英晶体的压电效应,在加速度计受振时,质量块加在压电元件上的力也随之变化。当被测振动频率远低于加速度计的固有频率时,则力的变化与被测加速度成正比。 压阻式 基于世界领先的MEMS硅微加工技术,压阻式加速度传感器具有体积小、低功耗等特点,易于集成在各种模拟和数字电路中,广泛应用于汽车碰撞实验、测试仪器、设备振动监测等领域。 电容式 电容式加速度传感器是基于电容原理的极距变化型的电容传感器。电容式加速度传感器/电容式加速度计是对比较通用的加速度传感器。在某些领域无可替代,如安全气囊,手机移动设备等。电容式加速度传感器/电容式加速度计采用了微机电系统(MEMS)工艺,在大量生产时变得经济,从而保证了较低的成本。 伺服式 伺服式加速度传感器是一种闭环测试系统,具有动态性能好、动态范围大和线性度好等特点。其工作原理,传感器的振动系统由"m-k”系统组成,与一般加速度计相同,但质量m上还接着一个电磁线圈,当基座上有加速度输入时,质量块偏离平衡位置,该位移大小

由位移传感器检测出来,经伺服放大器放大后转换为电流输出,该电流流过电磁线圈,在永久磁铁的磁场中产生电磁恢复力,力图使质量块保持在仪表壳体中原来的平衡位置上,所以伺服加速度传感器在闭环状态下工作。由于有反馈作用,增强了抗干扰的能力,提高测量精度,扩大了测量范围,伺服加速度测量技术广泛地应用于惯性导航和惯性制导系统中,在高精度的振动测量和标定中也有应用。 三、应用 1、汽车安全 加速度传感器主要用于汽车安全气囊、防抱死系统、牵引控制系统等安全性能方面。 在安全应用中,加速度计的快速反应非常重要。安全气囊应在什么时候弹出要迅速确定,所以加速度计必须在瞬间做出反应。通过采用可迅速达到稳定状态而不是振动不止的传感器设计可以缩短器件的反应时间。其中,压阻式加速度传感器由于在汽车工业中的广泛应用而发展最快。 2、游戏控制 加速度传感器可以检测上下左右的倾角的变化,因此通过前后倾斜手持设备来实现对游戏中物体的前后左右的方向控制,就变得很简单。 3、图像自动翻转 用加速度传感器检测手持设备的旋转动作及方向,实现所要显示图像的转正。 4、电子指南针倾斜校正 磁传感器是通过测量磁通量的大小来确定方向的。当磁传感器发生倾斜时,通过磁传感器的地磁通量将发生变化,从而使方向指向产生误差。因此,如果不带倾斜校正的电子指南针,需要用户水平放置。而利用加速度传感器可以测量倾角的这一原理,可以对电子指南针的倾斜进行补偿。 5、GPS导航系统死角的补偿 GPS系统是通过接收三颗呈120度分布的卫星信号来最终确定物体的方位的。在一些特殊的场合和地貌,如遂道、高楼林立、丛林地带,GPS信号会变弱甚至完全失去,这也就是所谓的死角。而通过加装加速度传感器及以前我们所通用的惯性导航,便可以进行系统

TR系列振动加速度传感器的说明

加速度传感器,通常需要在标准振动台上进行标定,给使用带来很多不便。TR系列固态加速度传感器采用先进的微电子加工技术和电容式测量原理,可获得优良的低频响应,用重力加速度g、通过改变传感器的放量方向就可对传感器进行校准。 振动和冲击 TR系列振动加速度传感器可以测量从直流到其截止频率范围内的振动量,以后的信号处理包括快速傅立叶变换,一次积分成速度,以及再积分成位移输出。例如测量壳体振动,输出量经过精确的滤波器及相应的积分器,再经有效值检波后可输出机壳的振动加速度、速度及位移,从而监测机组的运行状态。 倾斜角测量 当传感器倾斜放置时,传感器的输出为重力加速度在传感器测量轴上的分量,即输出与倾斜角存在反正弦的函数关系。当倾斜角较小时,近似为线性关系。 惯性测量 六自由度的惯性测量系统需要三个加速度传感器分别测量三个轴的加速度,三个陀螺仪测量三个轴的旋转。加速度经积分可获得速度,再次积分可获得位移或距离,此时加速度传感器的可重复性误差和温漂需要精确补偿,否则可能带来较大误差。

性能指标: 量程:±1g~±50g 分辨率:(5mg)0.1% 可承受最大冲击:1000g(6105) 非线性:0.2% 噪声:5000μg(Hz)2/1 (6105) 频响:6105最大到4kHz,6150最大到10kHz 工作温度:0℃~70℃ 重量:100g 形体尺寸:Φ32×6 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台,正品现货、优势价格、迅捷配送,是一站式采购的工业品商城!具有10年工业用品电子商务领域研究,以强大的信息通道建设的优势,以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力,为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解图尔克、奥托尼克斯、科瑞、山武、倍加福、邦纳、亚德客、施克等各类传感器的选型,报价,采购,参数,图片,批发信息,请关注艾驰商城。https://www.wendangku.net/doc/9b2827954.html,/

加速度计标定方案

加速度计标定过程 一、为避免多次安装引入误差,对加速度计只进行一次安装,将惯性组件的坐标系XYZ对 应安装到转台零位上,使惯性组件X轴与分度头x轴平行,Y与y平行,Z与z轴平行。 利用十二位置法对加速度进行标定,每个位置采样时间1分钟。 二、数据处理 1、采用以下误差项模型 其中,Ax,Ay,Az为参考加速度值,Na=[Nax.Nay,Naz]’为三敏感轴输出加速度值。Da=[Dax,Day,Daz]’为敏感轴的零位误差,Kax,Kay,Kaz为刻度因数。Eaxy,Eaxz,Eayx,Eayz,Eazx,Eazy为误差耦合因数。 2、在12个不同位置测量,各个位置比力表如下(单位:g)。根据比力表可得到12组参 考加速度值Ax,Ay,Az。

3、 每个位置上采样1分钟,并对每个位置所得数据取平均值,获得一组Nax.Nay,Naz , 共有12组数。根据以上误差项模型,利用最小二乘法得最后有效系数 Kax,Kay,Kaz,Eaxy,Eaxz,Eayx,Eayz,Eazx,Eazy,Dax,Day,Daz 。 三、实验结果 利用MATLAB 编写最小二乘法程序,最后得到误差项模型数据如下。 a 1.00040.01200.00660.0016=0.0135 1.00100.00210.00250.00310.0008 1.01210.0534Kxx Exy Exz D x Eyx Kyy Eyz Day Ezx Ezy Kzz Daz -????????????????---???? 根据以下误差模型,利用实际测量的值Nax,Nay,Naz,便可得到实际值Aax,Aay,Aaz 。 -1a ax 0.99950.0120-0.0065a 0.0*-=-0.01350.9988-0.0020-0.00310.00080.9880Aax Kxx Exy Exz N x D N x Aay Eyx Kyy Eyz Nay Day Nay Aaz Ezx Ezy Kzz Naz Daz Naz ?????????????? ?????????????= ????????????? ???????????????????????????0200.0025-0.0528??????????

加速度传感器选用

工程振动量值的物理参数常用位移、速度和加速度来表示。由于在通常的频率范围内振动位移幅值量很小,且位移、速度和加速度之间都可互相转换,所以在实际使用中振动量的大小一般用加速度的值来度量。常用单位为:米/秒2 (m/s2),或重力加速度(g)。 描述振动信号的另一重要参数是信号的频率。绝大多数的工程振动信号均可分解成一系列特定频率和幅值的正弦信号,因此,对某一振动信号的测量,实际上是对组成该振动信号的正弦频率分量的测量。对传感器主要性能指标的考核也是根据传感器在其规定的频率范围内测量幅值精度的高低来评定。 最常用的振动测量传感器按各自的工作原理可分为压电式、压阻式、电容式、电感式以及光电式。压电式加速度传感器因为具有测量频率范围宽、量程大、体积小、重量轻、对被测件的影响小以及安装使用方便,所以成为最常用的振动测量传感器。 传感器的种类选择 ·压电式- 原理和特点 压电式传感器是利用弹簧质量系统原理。敏感芯体质量受振动加速度作用后产生一个与加速度成正比的力,压电材料受此力作用后沿其表面形成与这一力成正比的电荷信号。压电式加速度传感器具有动态范围大、频率范围宽、坚固耐用、受外界干扰小以及压电材料受力自产生电荷信号不需要任何外界电源等特点,是被最为广泛使用的振动测量传感器。虽然压电式加速度传感器的结构简单,商业化使用历史也很长,但因其性能指标与材料特性、设计和加工工艺密切相关,因此在市场上销售的同类传感器性能的实际参数以及其稳定性和一致性差别非常

大。与压阻和电容式相比,其最大的缺点是压电式加速度传感器不能测量零频率的信号。 ·压阻式 应变压阻式加速度传感器的敏感芯体为半导体材料制成电阻测量电桥,其结构动态模型仍然是弹簧质量系统。现代微加工制造技术的发展使压阻形式敏感芯体的设计具有很大的灵活性以适合各种不同的测量要求。在灵敏度和量程方面,从低灵敏度高量程的冲击测量,到直流高灵敏度的低频测量都有压阻形式的加速度传感器。同时压阻式加速度传感器测量频率范围也可从直流信号到具有刚度高,测量频率范围到几十千赫兹的高频测量。超小型化的设计也是压阻式传感器的一个亮点。需要指出的是尽管压阻敏感芯体的设计和应用具有很大灵活性,但对某个特定设计的压阻式芯体而言其使用范围一般要小于压电型传感器。压阻式加速度传感器的另一缺点是受温度的影响较大,实用的传感器一般都需要进行温度补偿。在价格方面,大批量使用的压阻式传感器成本价具有很大的市场竞争力,但对特殊使用的敏感芯体制造成本将远高于压电型加速度传感器。 ·电容式 电容型加速度传感器的结构形式一般也采用弹簧质量系统。当质量受加速度作用运动而改变质量块与固定电极之间的间隙进而使电容值变化。电容式加速度计与其它类型的加速度传感器相比具有灵敏度高、零频响应、环境适应性好等特点,尤其是受温度的影响比较小;但不足之处表现在信号的输入与输出为非线性,量程有限,受电缆的电容影响,以及电容传感器本身是高阻抗信号源,因此电容传感器的输出信号往往需通过后继电路给于改善。在实际应用中电容式加速度传感器较多地用于低频测量,其通用性不如压电式加速度传感器,且成本也比压电式加速度传感器高得多。

加速度计校准数据处理系统设计

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/9b2827954.html, 加速度计校准数据处理系统设计 作者:刘莹解启瞻魏玫 来源:《科技创新导报》2017年第33期 摘要:为满足大批量加速度计校准数据处理的高可靠性、高准确度和高效率的需求,基 于虚拟仪器技术和计算机技术,依据加速度计检定规程,设计了一种加速度计校准数据处理系统。测试结果表明:系统人机交互界面友好,能够快速处理大批量加速度计校准数据,大大节省了加速度计校准数据处理、证书出具和原始记录出具的人力和时间资源,实用性强。 关键词:加速度计校准数据处理虚拟仪器 中图分类号:TP2 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)11(c)-0007-03 Abstract:To meet the high reliability, high accuracy and high efficiency need of calibration data processing for mass accelerometer, based on VI and computer technology, according to the V.R of accelerometer calibration, a kind of calibration data processing system for mass accelerometer has been developed. Testing results show that, the system has a friendly man-machine surface, and can quickly process large quantities of accelerometer calibration data. The system has very strong practicability. Key Words:Accelerometer; Calibration; Data processing; VI 加速度计通常与适调仪配用,用于振动与冲击加速度的测量[1]。在直升机领域内,加速 度计常被用做监控发动机故障和结构损伤等的感知设备,在航空航天、汽车电子、地质勘探等领域内,加速度计的应用也越来越广泛。通常,为保证加速度计能够获得准确的加速度测试数据,需周期性对其进行校准,维持加速度计的准确度,避免检测时误判[2]。但随着加速度计 的应用越来越广泛,加速度计的校准工作量也越来越大,对于计量工作者而言,经常一次就需要校准几十甚至是上百枚加速度计,校准完成后将会得到大量的校准数据,还需要进一步对这些校准数据进行数据处理和分析,根据数据分析结果判定所校加速度计是否合格,并出具原始记录和校准证书。而如果用传统的数据处理方法对每一个加速度计的校准数据进行分析处理,并手动调整数据格式使其满足原始记录和校准证书的要求是非常困难的,且单个加速度计的数据处理时间长,数据处理效率低,无法满足大批量加速度计的校准需求。 为此,本文根据加速度计的校准数据处理原理,针对加速度计的多参数、大批量校准的特点,以及对高可靠、高性能、高效率提出的要求,基于虚拟仪器技术和计算机技术,依据加速度计检定规程,构建一种高自动化的加速度计校准数据处理系统。 1 加速度计校准数据处理基本原理

加速度计24位置标定

加速度计标定实验 1加速度计的数学模型 0)/cos(,)cos(,)cos(,)(j j x y z j j x j y j z K K A A A N -=++ 其中: j=x/y/z ; j N 为加速度计的输出; 0j K 为加速度计的零偏; //x y z A 为加速度计在理想坐标系下敏感的加速度; )//,cos(z y x j 为加速度计为i 轴与其他两轴加速度计的交叉耦合角的方向余弦。 2加速度计标定方法-“六位置24点标定” 六位置指x/y/z 轴加速度计的输入轴分别指向上和下,共为六个位置,在每个位置绕铅垂线转一圈,间隔90o转动4个点,共为24点。在每个点采集n 数据,求取平均值作为这个点的采集数值: n i z y x N j z y x M n i /)),//(((),//(1∑==,j=1…24。 对每个位置四个点的值求平均,为该位置的加速度计的输出值。如x 轴加速度计在六个位置采集地数据为: ∑==41 ) ,()1,(i i x M x F ; ∑==85 ),()2,(i i y M x F ; ∑==12 9 ),()3,(i i z M x F ; ∑==16 13 ),()4,(i i x M x F ; ∑==20 17 ),()5,(i i x M x F ;

∑==24 21),()6,(i i x M x F 。 y 轴和z 轴的数据处理方法和x 轴的相同。 加速度计的零偏: 0((,1)(,2)(,3)(,4)(,5)(,6))/6j F j F j F j F j F j F j K =+++++ (j=x/y/z ) j 轴加速度计标度因数的分当量为: ((1,)(2,))/2*xj F j F j g K =- ((3,)(4,))/2*yj F j F j g K =- ((5,)(6,))/2*zj F j F j g K =- j=x/y/z ,j 轴加速度计的标度因数为j K =交叉耦合角的方向余弦为: cos(,)/xj j j x K K = cos(,)/yj j j y K K = cos(,)/zj j j x K K = 3误差的补偿 加速度计的输出补偿: 在t 时刻采集到三只加速度计的输出值为:123,,N N N ,有以下三个方程: 1011()/cos(1,)cos(1,)cos(1,) x y z N K K A x A y A z -=++ 2022()/cos(2,)cos(2,)cos(2,)x y z N K K A x A y A z -=++ 3033()/cos(3,)cos(3,)cos(3,)x y z N K K A x A y A z -=++ 其中Ax, Ay, Az 为理想坐标系中的三轴加速度计敏感的加速度,是要求的未知量。上面的方程组可以简化为 j N CA = []101120223033()/()/()/j N N K K N K K N K K =---

三轴转台标定加速度传感器

基于三轴转台的ADXL335加速度传感器标定实验 一、实验目的 1、熟练使用SGT320E 型三轴多功能转台,掌握传感器测量和采集的方法 2、掌握卡尔曼滤波课程的传感器三参数标定原理 二、实验器材 1、实验室具备“SGT320E 型三轴多功能转台”实验设备 2、实验室具备ADXL335加速度传感器 3、安捷伦数据采集卡、笔记本电脑、MATLAB 软件等。 三、实验原理 1、三轴转台部分 静态测试:此实验基础以“SGT320E 型三轴多功能转台”为平台,在三轴转台内框夹具上安装“ADXL335加速度传感器”进行测试,由三轴转台内框0°作为初始位置,内框旋转180°,每隔2°采集一次数据。将90个数据按照最小二乘法滤波,在Matlab 中计算出标定传感器所需要的三个误差参数:Bias (零偏)、Scale Factor error (刻度系数误差)、g-sensitive drift (作用在转感器敏感轴上的加速度引起的g 相关零偏)。 2、加速度传感器三个误差参数标定原理部分 在理想状态下,加速度计敏感轴被放置于垂直地面方向,则读数应为g ,当敏感轴与重力加速度方向存在一个夹角K θ时,读数应为K g θcos ?。 但事实上,加速度计是存在误差。如果为了简化变量,忽略加速度计本身噪声,那加速度计的输出可以包括重力部分(K g θcos ?)、零偏值(Bias )、刻度因素误差(K g SF θcos ??)、敏感轴偏移误差(2 )cos (K g K θ??),因此加速度传感器的输出表达式为: 2)cos (cos cos _K K K g K g SF Bias g Output Acc θθθ??+??++?= 那么误差表达式为: 2)cos (cos cos _K K K g K g SF Bias g Output Acc Error θθθ??+??+=?-= 因此,标定传感器就需要求出、、三个参数。 如果将Error 当作测量模型K y ,将K g θcos ?当作K x ,则测量方程表达式为: 2* )(K K K x K x SF Bias y ?+?+= Bias SF K

加速度计误差标定流程

误差系数标定算法: 1.单个加速度计测量模型: 10i o p o p a E k k a k a k a ==+++ (1) a —加速度计输出指示值:g 。i a p a o a —沿加速度计输入轴,摆轴,输出轴向 作用的加速度分量: g 。E —加速度计的输出:一般为V 或者mA 。0k —加速度计偏值:g 。1k —刻度因素:V g 或者m A g 。o k ,p k —输出轴,摆轴灵敏度系数:无量纲。 2.非质心处的加速度计输出模型: [()]i T i a A r r ωωω θ=+??+?? (2) [()]o T o a A r r ωωω θ=+??+?? (3) [()]p T p a A r r ωωω θ=+??+?? (4) 其中,[()]A r r ωωω +??+? 代表位置r 处的加速度值,i θ,o θ,p θ分别为加速度计的敏感轴,输出轴和摆轴的方向向量。 将(2)(3)(4)带入(1)式并令[()]T A r r f ωωω +??+?= ,可得: ()10i o p o p a E k k f k k θθθ ==+?+?+? (5) 当存在安装方位误差时,即: i i i l θθθ=+?,o o o l θθθ=+?,p p p l θ θθ=+? (6) 其中,i l θ为加速度计敏感轴的理论设计安装方向向量;i θ?为加速度计敏感方向误差,其 余两轴类似。 将(6)带入(5),整理可得: ()10i i o p o p l o l p l o p a E k k f k k k k θθθθθθ ==+?+?+?+?+??+?? 令 i i o p o p l o l p l o p d k k k k θθ θθθθ=?+?+? +?? + ??,上式可变为: ()10i i l l a E k k f d θθ==+?+ (7) (7)式两边乘以刻度因子1k ,得:( )110i i l l E k k f k d θθ??=?+??+? ? ,令100K k k =?, 单位:V 或者mA ,代表等效零偏;( )1i i s l l k d θθθ=?+,单位:V g 或者m A g , 代表等效敏感方向向量。则上式可以变为:

加速度传感器的选择

加速度传感器的选择 传感器的种类选择 压电式传感器的敏感芯体材料和结构形式 压电式加速度传感器的信号输出形式 传感器灵敏度,量程和频率范围的选择 传感器的整体封装设计与电缆 外界环境对测量传感器的影响 工程振动量值的物理参数常用位移、速度和加速度来表示。由于在通常的频率范围内振动位移幅值量很小,且位移、速度和加速度之间都可互相转换,所以在实际使用中振动量的大小一般用加速度的值来度量。常用单位为:米/秒2 (m/s2),或重力加速度(g)。 描述振动信号的另一重要参数是信号的频率。绝大多数的工程振动信号均可分解成一系列特定频率和幅值的正弦信号,因此,对某一振动信号的测量,实际上是对组成该振动信号的正弦频率分量的测量。对传感器主要性能指标的考核也是根据传感器在其规定的频率范围内测量幅值精度的高低来评定。 最常用的振动测量传感器按各自的工作原理可分为压电式、压阻式、电容式、电感式以及光电式。压电式加速度传感器因为具有测量频率范围宽、量程大、体积小、重量轻、对被测件的影响小以及安装使用方便,所以成为最常用的振动测量传感器。 ?传感器的种类选择 ·压电式- 原理和特点 压电式传感器是利用弹簧质量系统原理。敏感芯体质量受振动加速度作用后产生一个与加速度成正比的力,压电材料受此力作用后沿其表面形成与这一力成正比的电荷信号。压电式加速度传感器具有动态范围大、频率范围宽、坚固耐用、受外界干扰小以及压电材料受力自产生电荷信号不需要任何外界电源等特点,是被最为广泛使用的振动测量传感器。虽然压电式加速度传感器的结构简单,商业化使用历史也很长,但因其性能指标与材料特性、设计和加工工艺密切相关,因此在市场上销售的同类传感器性能的实际参数以及其稳定性和一致性差别非常大。与压阻和电容式相比,其最大的缺点是压电式加速度传感器不能测量零频率的信号。

平衡车上陀螺仪和加速度传感器校准方法与相关技术

本技术提供了一种平衡车上陀螺仪和加速度传感器校准方法,包括:获得三轴陀螺仪的三轴测量值;获得三轴加速度传感器的三轴测量值;基于水平和翻转180度量个位置的测试数值,对所述三轴加速度传感器的三轴测量值进行校准,得到校准后的三轴测量结果。本技术提供的一种平衡车上陀螺仪和加速度传感器校准方法,步骤简单,能够补偿三轴陀螺仪的输出值与真实值之间的偏差,提升三轴陀螺仪测量结果的准确度。 权利要求书 1.一种平衡车上陀螺仪和加速度传感器校准方法,其特征在于,包括:获得三轴陀螺仪的三轴测量值;获得三轴加速度传感器的三轴测量值;基于水平和翻转180度量个位置的测试数值,对所述三轴加速度传感器的三轴测量值进行校准,得到校准后的三轴测量结果; 具体包括以下步骤: 1)将平衡车的主控设备放到夹具中,供电,并通过串口连接电脑PC端通过AT指令控制与主控进行通讯,夹具放置到水平状态,PC通过AT指令读取主控的陀螺仪的三轴的测试值记录为AccX1,AccY1,AccZ1,以及加速度传感器的三轴的测试值记录为ix1,iy1,iz1; 2)将夹具翻转180度,再次读取主控的陀螺仪的三轴的测试值记录为 AccX2,AccY2,AccZ2,以及加速度传感器的三轴的测试值记录为ix2,iy2,iz2; 3)判断夹具是否正确翻转,如果AccZ1<0同时AccZ2>0说明操作员正确翻转了夹具; 4)计算校准值,写入主控设备计算方法,写入加速度传感器的校准值分别为 ((AccX1+AccX2)/2,(AccY1+AccY2)/2,(AccZ1+AccZ2)/2);写入主控的陀螺仪的校准值分别为((ix1+ix2)/2,(iy1+iy2)/2,(iz1+iz2)/2)。 2.根据权利要求1所述的一种平衡车上陀螺仪和加速度传感器校准方法,其特征在于,在所

加速度传感器原理与应用重点

加速度传感器原理与应用 一.网站 https://www.wendangku.net/doc/9b2827954.html, 二.加速度传感器原理与应用 1、概述 加速度传感器是一种能够测量加速力的电子设备。加速力就是当物体在加速过程中作用在物体上的力,就好比地球引力,也就是重力。加速力可以是个常量,比如g,也可以是变量。加速度计有两种:一种是角加速度计,是由陀螺仪(角速度传感器)的改进的。另一种就是线加速度计。 2、加速度传感器应用领域 通过测量由于重力引起的加速度,你可以计算出设备相对于水平面的倾斜角度。通过分析动态加速度,你可以分析出设备移动的方式。但是刚开始的时候,你会发现光测量倾角和加速度好像不是很有用。但是,现在工程师们已经想出了很多方法获得更多的有用的信息。加速度传感器可以帮助你的机器人了解它现在身处的环境。是在爬山?还是在走下坡,摔倒了没有?或者对于飞行类的机器人来说,对于控制姿态也是至关重要的。更要确保的是,你的机器人没有带着炸弹自己前往人群密集处。一个好的程序员能够使用加速度传感器来回答所有上述问题。 加速度传感器甚至可以用来分析发动机的振动。目前最新IBMThinkpad手提电脑里就内置了加速度传感器,能够动态的监测出笔记本在使用中的振动,并根据这些振动数据,系统会智能的选择关闭硬盘还是让其继续运行,这样可以最大程度的保护由于振动,比如颠簸的工作环境,或者不小心摔了电脑做造成的硬盘损害,最大程度的保护里面的数据。另外一

个用处就是目前用的数码相机和摄像机里,也有加速度传感器,用来检测拍摄时候的手部的振动,并根据这些振动,自动调节相机的聚焦。概括起来,加速度传感器可应用在控制,手柄振动和摇晃,仪器仪表,汽车制动启动检测,地震检测,报警系统,玩具,结构物、环境监视,工程测振、地质勘探、铁路、桥梁、大坝的振动测试与分析;鼠标,高层建筑结构动态特性和安全保卫振动侦察上。 3、加速度传感器工作原理 加速度计的原理是惯性原理,也就是力的平衡,A(加速度)=F(惯性力)/M(质量)我们只需要测量F就可以了。怎么测量F?用电磁力去平衡这个力就可以了。就可以得到F 对应于电流的关系。只需要用实验去标定这个比例系数就行了。当然中间的信号传输、放大、滤波就是电路的事了。 现代科技要求加速度传感器廉价、性能优越、易于大批量生产。在诸如军工、空间系统、科学测量等领域,需要使用体积小、重量轻、性能稳定的加速度传感器。以传统加工方法制造的加速度传感器难以全面满足这些要求。于是应用新兴的微机械加工技术制作的微加速度传感器应运而生。这种传感器体积小、重量轻、功耗小、启动快、成本低、可靠性高、易于实现数字化和智能化。而且,由于微机械结构制作精确、重复性好、易于集成化、适于大批量生产,它的性能价格比很高。可以预见在不久的将来,它将在加速度传感器市场中占主导地位。 微加速度传感器有压阻式、压电式、电容式等形式。 1)压电式 压电式传感器是利用弹簧质量系统原理。敏感芯体质量受振动加速度作用后产生一个与加速度成正比的力,压电材料受此力作用后沿其表面形成与这一力成正比的电荷信号。压电

【CN210005560U】一种加速度传感器校准装置【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920639980.8 (22)申请日 2019.05.06 (73)专利权人 西南科技大学城市学院 地址 621000 四川省绵阳市游仙区三星路 11号 (72)发明人 王强  (74)专利代理机构 厦门原创专利事务所(普通 合伙) 35101 代理人 张丽昆 (51)Int.Cl. G01P 21/00(2006.01) (54)实用新型名称 一种加速度传感器校准装置 (57)摘要 本申请实施例提供一种加速度传感器校准 装置,通过被校加速度传感器和标准加速度传感 器测量目标振动器的机械振动并发出输出信号 至信号输出单元,信号输出单元将被校加速度传 感器和标准加速度传感器的输出信号通过隔离 转换器进行隔离变换成用户所需的输出信号后 发送给信号采集单元,信号采集单元采集隔离转 换器输出的被校加速度传感器和标准加速度传 感器的输出信号,并将被校加速度传感器和标准 加速度传感器的输出信号传输至FPGA中央单元 中得到被校加速度传感器的灵敏度幅值,并将灵 敏度幅值和输出信号通过USB通讯单元发送给显 示单元进行显示,如此,以对被校加速度传感器 进行有效地灵敏度校准,无需人工读数,从而避 免产生的人为误差。权利要求书1页 说明书3页 附图1页CN 210005560 U 2020.01.31 C N 210005560 U

权 利 要 求 书1/1页CN 210005560 U 1.一种加速度传感器校准装置,其特征在于,所述装置包括信号采集单元、被校加速度传感器、标准加速度传感器、信号输出单元、隔离转换器、FPGA中央单元、显示单元以及USB 通讯单元; 所述信号采集单元、信号输出单元、USB通讯单元均与FPGA中央单元连接,所述信号输出单元与隔离转换器连接,所述隔离转换器与所述信号采集单元连接,所述信号输出单元与所述被校加速度传感器和所述标准加速度传感器连接,所述显示单元与所述USB通讯单元连接,所述被校加速度传感器和所述标准加速度传感器用于测量目标振动器的机械振动并发出输出信号至所述信号输出单元,所述信号输出单元用于将所述被校加速度传感器和所述标准加速度传感器的输出信号通过隔离转换器进行隔离变换成用户所需的输出信号后发送给所述信号采集单元,所述信号采集单元用于采集所述隔离转换器输出的被校加速度传感器和标准加速度传感器的输出信号,并将所述被校加速度传感器和标准加速度传感器的输出信号传输至所述FPGA中央单元中得到所述被校加速度传感器的灵敏度幅值,并将所述灵敏度幅值和所述输出信号通过所述USB通讯单元发送给所述显示单元进行显示,以实现对被校加速度传感器的校准。 2.根据权利要求1所述的加速度传感器校准装置,其特征在于,所述信号输出单元的型号为DAC8531;的型号为ADS1255I;FPGA中央单元的型号为ep4ce6e22c8n;所述USB通讯单元的型号为pl2303。 3.根据权利要求1所述的加速度传感器校准装置,其特征在于,所述目标振动器为电动振动台。 4.根据权利要求1所述的加速度传感器校准装置,其特征在于,所述显示单元通过电缆与所述FPGA中央单元的VGA接口连接。 5.根据权利要求1所述的加速度传感器校准装置,其特征在于,所述FPGA中央单元通过USB信号线与所述信号采集单元连接。 6.根据权利要求1所述的加速度传感器校准装置,其特征在于,所述信号输出单元通过电缆分别与所述被校加速度传感器和所述标准加速度传感器的BNC接口连接。 2

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