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能加速度傳感器工作原理及其設(shè)計(jì)原則
2012-09-12
智能加速度傳感器可以有效地克服對(duì)于傳統(tǒng)加速度傳感器的輸出特性容易受噪聲、溫度、電源紋波、濕度等多種因素的干擾，擴(kuò)大了加速度傳感器的應(yīng)用范圍，實(shí)現(xiàn)了加速度的精確測(cè)量。對(duì)于智能加速度傳感器的設(shè)計(jì)，我們要綜合考慮。
智能加速度傳感器的工作原理是：敏感元件將測(cè)點(diǎn)的加速度信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào)，進(jìn)入前置放大電路，經(jīng)過信號(hào)調(diào)理電路改善信號(hào)的信噪比，再進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換得到數(shù)字信號(hào)，最后送入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)再進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和顯示。智能加速度傳感器主要由敏感元件、信號(hào)調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換器、典型的單片機(jī)系統(tǒng)、鍵盤和電源等組成。
在硬件選用方面，智能加速度傳感器設(shè)計(jì)要遵循以下原則：盡量采用集成化程度高的芯片，以減小主機(jī)體積，滿足便攜使用要求;采用低功耗的元器件，滿足加速度傳感器長時(shí)間工作要求;選用寬工作溫度范圍的元器件，滿足加速度傳感器在戶外工作條件。
作為智能傳感器的核心，單片機(jī)的選用主要是考慮到智能傳感器的測(cè)量速度、精度、分辨率和其本身的數(shù)據(jù)處理能力，并且還要考慮到其與計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊功能。同時(shí)，考慮到智能加速度傳感器在測(cè)試過程中需要記錄大量數(shù)據(jù)，單片機(jī)系統(tǒng)還需有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。
抗干擾性作為智能加速度傳感器的一個(gè)重要方面，直接影響到傳感器的測(cè)量精度和運(yùn)行穩(wěn)定性。系統(tǒng)除采用信號(hào)調(diào)理電路外，還采用數(shù)字濾波技術(shù)以提高測(cè)量精度，硬件看門狗和軟件陷阱技術(shù)來提高工作穩(wěn)定性。
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