Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Układ służący do pomiaru przechyłu oparty o akcelerometry dwuosiowe.

ghost666 24 Mar 2012 20:35 4017 1
  • Układ służący do pomiaru przechyłu oparty o akcelerometry dwuosiowe.

    Układ pokazany na poniższym schemacie składa się z akcelerometru dwuosiowego ADXL203 oraz przetwornika analogowo cyfrowego o sukcesywnej aproksymacji AD7887. Zadaniem tego układu jest pomiar kąta przechyłu urządzenia w którym jest on zamontowany.

    Układ służący do pomiaru przechyłu oparty o akcelerometry dwuosiowe.

    ADXL203 jest układem MEMS służącym do pomiaru przyspieszenia w dwóch osiach. W układ ten wbudowano także obwody kondycjonowania sygnału. Napięcie wyjściowe tego układu jest proporcjonalne do przyspieszenia mierzonego wzdłuż dwóch ortogonalnych osi.

    Przetwornik AD7887 można skonfigurować do pracy jako jedno- lub dwukanałowy. W tej aplikacji skonfigurowany jest on do pracy z dwoma kanałami pomiarowymi, co pozwala monitorować przyspieszenie na dwóch osiach układu akcelerometru. Układ ten zachowuje dokładność 1° przez cały zakres 90° oraz w szerokim zakresie temperatur od -40°C do +105°C.

    Napięcie wyjściowe ADXL203 nie jest standardowym napięciem proporcjonalnym do przyspieszenia. Układ wykorzystuje przyspieszenie ziemskie do orientacji układu w przestrzeni. Poniższy obrazek pokazuje jakie pomiary zwracają osie X oraz Y dla 4 różnych położeń akcelerometru.

    Układ służący do pomiaru przechyłu oparty o akcelerometry dwuosiowe.

    Gdy dana oś będzie znajdowała się równolegle do powierzchni ziemi wtedy sensor będzie odczuwał przyspieszenie 0g, co oznacza iż napięcie mierzone przez przetwornik SAR wyniesie 2,5V. Zmieni się ono po obrocie układu o 90° zgodnie z czułością układu (1000 mV/g) i wyniesie 3,5V lub 1,5V, co korespondować będzie z przyspieszeniem +1 lub -1g. Różne kombinacje osi X i Y związane z różnym położeniem zobrazowane są na powyższym obrazku.

    Sposób obliczania kąta pochylenia urządzenia względem powierzchni ziemi i przyspieszenia ziemskiego jest bardzo prosty. W przypadku takim jak na poniższym obrazku Φ=arcsin(Ux).

    Układ służący do pomiaru przechyłu oparty o akcelerometry dwuosiowe.

    Zależność ta wygląda następująco:

    Układ służący do pomiaru przechyłu oparty o akcelerometry dwuosiowe.

    Źródła:
    http://www.analog.com/en/circuits-from-the-lab/CN0189/vc.html


    Fajne! Ranking DIY
  • #2 25 Mar 2012 14:11
    siejacy_zamet
    Poziom 12  

    Znacznie prostsze byłoby użycie układu MMA7455LT, z kilku powodów: 3 osie zamiast 2, interfejs cyfrowy do mikrokontrolera (I2C i SPI) oraz cena, porównywalna z ADXL203, więc cały układ wyszedłby znacznie taniej, nie mówiąc o jego prostocie i koniecznym czasie projektowania (również oprogramowania do przeliczania nieliniowych wartości).

  Szukaj w 5mln produktów