加速度传感器批量标定系统的设计

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MEMS技术的飞速发展极大的促进了加速度传感器发展的产业化。广泛应用在航空航天、汽车电子、工业农业、游戏手柄、手机电子等行业。随着对加速度传感器需求的增大,精度的要求也越来越高。只有标定合格的加速度传感器才能应用到各行各业。传统的标定方法操作复杂、效率低下。本文依据传感器标定原理设计的批量标定系统。包含了20路传感器信号采集电路,数据经以太网上传至计算机。描点画图,通过对数据的处理分析,曲线拟合验证系统的准确性。本文根据项目对于传感器批量标定的要求、标定方法和原理,设计了系统的总体结构。主要由翻转平台,加速度传感器、数据采集模块、计算机标定软件构成。系统具有20通道连续采集、参数设置、数据存储、多路波形实时显示功能。简化了数据采集过程,解决了单个手动标定的问题。详细阐述了数据采集电路的设计和计算机标定软件的编译。根据需求功能的不同选定电路设计的方案。选取XC3S400型FPGA芯片作为采集数据的主控芯片,对20个传感器信号进行采集和数据转换。经由基于W5300的以太网传输。采集的数据通过网线传输给计算机,实现20个传感器信号同步并行采集与存储。软件设计集中在采集数据的转换、通过以太网通信实现电路功能,以及运用标定算法进行传感器性能的标定。最后,运用测试平台进行试验测试,分别将传感器放在翻转台和振动台上,进行翻转、振动的静动态标定,对系统的性能做了测试,并分析了试验数据。其中采集数据的误差均在0.8%之内,标定数据的线性度都在0.95%以上。相比于传统的单个传感器标定,本文中的系统可以同时标定20个传感器,将效率提高了20倍。
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