專利名稱：高精度自補償數字加速度傳感器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及加速度傳感器，尤其一種可輸出數字量的高精度且具有更好的自補償能力的加速度傳感器。
背景技術：
伴隨著現(xiàn)代信息技術的日益發(fā)展，加速度傳感器廣泛應用于航空、航天外，還應用 于地質勘探，石油鉆井，磁懸浮列車等領域，國內目前加速度傳感器多采用模擬開環(huán)輸出或 模擬量反饋，反饋精度不高，缺乏對信號的溫度線性補償；其次加速度傳感器智能化、數字 化成度不高，沒有后期的信號處理，產品集成度不高。隨著裝備信息化、數字化的要求愈來愈緊迫，具有高精度輸出的數字加速度傳感 器的研制有著重要的意義。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種具有自補償能力，可高精度輸出數字信號的加速度 傳感器。本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)一種高精度自補償數字加速度傳感器，包括傳感器，還包括模數轉換電路和信號 反饋電路，所述模數轉換電路由依次連接的信號調理模塊、高精度AD采集模塊和MCU數據 處理器組成；MCU數據處理器和所述傳感器之間連接有信號反饋電路，由DAC轉換模塊、V/I 電路模塊和電流調理模塊順次連接而成。所述DAC轉換模塊、V/I電路模塊組成電路為并聯(lián)的兩路。還包括一溫度傳感器與MCU數據處理器相連接。本實用新型所述的傳感器，采用高精度AD采集模塊，實現(xiàn)加速度傳感器數字化輸 出，最終輸出的信號經信號反饋電路反饋給傳感器形成閉環(huán)輸出，提高了輸出值的精度和 穩(wěn)定度，采用并聯(lián)的兩路DAC轉換、V/I電路經電流調理后反饋，提高了反饋信號的精度， 進一步提高了輸出值的精度；內建溫度傳感器與MCU數據處理器相連接具有溫度自補償功 能，減少了溫度對測量值的影響，從而大大降低對溫控部分的要求，溫控線路的設計也可簡 化，并且提高了信號輸出精度。

下面根據附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明。圖1是本實用新型所述高精度自補償數字加速度傳感器的模塊結構圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型實施例所述的高精度自補償數字加速度計傳感器，包括 傳感器1，模數轉換電路和信號反饋電路，所述模數轉換電路由依次連接的信號調理模塊2、高精度AD采集模塊3和MCU數據處理器4組成；MCU數據處理器4和所述傳感器1之間連接有信號反饋電路，由DAC轉換模塊5、V/I電路模塊6和電流調理模塊7順次連接而成。 內建溫度傳感器8與MCU數據處理器4相連接具有溫度自補償功能，減少了溫度對測量值 的影響，從而大大降低對溫控部分的要求，溫控線路的設計也可簡化，并且提高了信號輸出 精度。自傳感器1采集的信號經過信號調理模塊2進行相應的濾波、電壓跟隨和差方處 理后，去除掉相應的噪聲并形成穩(wěn)定的電壓信號，可采用相應的技術提高加速度傳感器的 量程，在保證精度的情況下量程范圍可以做到士40g以上；利用目前比較成熟的過采樣技 術，再經高精度AD采集模塊3進行采樣后輸入MCU數據處理器4，采集出來的信號輸送到以 MCU為核心的高速數學運算平臺，通過數字信號處理算法(如卡爾曼濾波或FIR和IIR濾波 等)以及輸出信號精度補償(如溫度補償和常規(guī)誤差補償)算法的處理后進行最終輸出， 轉換后的數字量采用異步全雙工RS485數字量輸出到上位機，從而代替了傳統(tǒng)用模擬量輸 出方法。另一方面，MCU數據處理器4將輸出的數值經信號反饋電路轉變調理為相應的電 流信號后反饋給傳感器1，使整個加速度傳感器最終形成閉環(huán)輸出，提高了信號的穩(wěn)定度和 精度；在反饋電路中，采用并聯(lián)的兩路DAC轉換及V/I電路，對輸出值按高位和低位分別進 行轉換，利用雙通道DAC模塊，克服了相應DAC芯片數據位數的限制，提高了反饋信號的精 度，進一步的提高了輸出值的精度。本實用新型所述的高精度自補償數字加速度傳感器，采用閉環(huán)輸出，自建溫度補 償，輸出精度高，數值穩(wěn)定程度高，大大提高了加速度傳感器的集成度和智能化，可廣泛應 用于航空、航天、地質勘探，石油鉆井，磁懸浮列車等領域。
權利要求一種高精度自補償數字加速度傳感器，包括傳感器，其特征在于，還包括模數轉換電路和信號反饋電路，所述模數轉換電路由依次連接的信號調理模塊、高精度AD采集模塊和MCU數據處理器組成；MCU數據處理器和所述傳感器之間連接有信號反饋電路，由DAC轉換模塊、V/I電路模塊和電流調理模塊順次連接而成。
2.根據權利要求1所述的一種高精度自補償數字加速度傳感器，其特征在于，所述DAC 轉換模塊、V/I電路模塊組成電路為并聯(lián)的兩路。
3.根據權利要求1所述的一種高精度自補償數字加速度傳感器，其特征在于，還包括 一溫度傳感器與MCU數據處理器相連接。
專利摘要一種高精度自補償數字加速度傳感器，包括傳感器、模數轉換電路和信號反饋電路，所述模數轉換電路由依次連接的信號調理模塊、高精度AD采集模塊和MCU數據處理器組成，實現(xiàn)加速度傳感器數字化輸出；MCU數據處理器和所述傳感器之間連接有信號反饋電路，由DAC轉換模塊、V/I電路模塊和電流調理模塊順次連接而成，形成閉環(huán)輸出，采用并聯(lián)的兩路DAC轉換、V/I電路經電流調理后反饋，提高了反饋信號的精度，進一步提高了輸出值的精度；內建溫度傳感器與MCU數據處理器相連接具有溫度自補償功能，具有輸出精度高，數值穩(wěn)定程度高，大大提高了加速度傳感器的集成度和智能化。
文檔編號G01P15/02GK201576004SQ20092029332
公開日2010年9月8日 申請日期2009年12月18日 優(yōu)先權日2009年12月18日
發(fā)明者任勇芳, 周向陽, 姚宏英, 陳克勇 申請人:北京華航航宇科技有限公司