專利名稱：一種全溫補(bǔ)償精密傾角傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及傳感器領(lǐng)域，尤其是涉及一種全溫補(bǔ)償精密傾角傳感器。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和地質(zhì)災(zāi)害的增多，在海事、地理、工業(yè)、機(jī)械、汽車等很多領(lǐng)域都會(huì)用到傾角傳感器，例如在監(jiān)測(cè)山體滑坡、汽車四輪定位、電力鐵塔安全監(jiān)測(cè)、自動(dòng)粉墻機(jī)、液壓調(diào)平系統(tǒng)等產(chǎn)品的應(yīng)用上，目前國(guó)內(nèi)傾角傳感器在全量程精度、安裝誤差、溫度特性等方面難以滿足要求，在這種情況下，我們研發(fā)一款具有代表性的全溫補(bǔ)償傾角傳感器。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是本實(shí)用新型發(fā)明的目的是提供一種可完全滿足目前市場(chǎng)的需求，互成60度安裝并同時(shí)大大提高傳感器的精度，在“軸向不平行度”范圍內(nèi)通過(guò)軟件校準(zhǔn)減少客戶安裝誤差的全溫補(bǔ)償精密傾角傳感器。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是一種全溫補(bǔ)償精密傾角傳感器，它包括MEMS微機(jī)械結(jié)構(gòu)、溫度傳感器、信號(hào)處理電路、精密AD轉(zhuǎn)換、AVR微處理器、通信芯片、精密電源以及保護(hù)電路。所述MEMS微機(jī)械結(jié)構(gòu)與所述AD轉(zhuǎn)換之間連接有所述信號(hào)處理電路，所述AVR微處理器與所述精密AD轉(zhuǎn)換連接，所述AVR微處理器上設(shè)置有所述溫度傳感器、所述保護(hù)電路以及所述通信芯片。采用3只傾角傳感器芯片互成60度安裝，構(gòu)成360度全量程測(cè)量，并且保證了精
度。 DS18B20作為溫度感應(yīng)芯片，采用逐點(diǎn)補(bǔ)償方式，建立零位一溫度參數(shù)表和靈敏度一溫度參數(shù)表，實(shí)現(xiàn)全溫范圍的高精度。通過(guò)軟件補(bǔ)償和校準(zhǔn)，提出“軸向不平行度”作為安裝指標(biāo)。
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/^°\ c I_Λ在-60 60度之間，讀取C數(shù)據(jù)，在60 180度之間，讀取B數(shù)據(jù)，在180 300
度之間，讀取A數(shù)據(jù)。綜上所述本實(shí)用新型具有以下有益效果采用以下四種方法提高傳感器的精度，
(I)全溫補(bǔ)償采用DS1820作為環(huán)境溫度檢測(cè)的器件，并用多項(xiàng)式擬合曲線公式計(jì)算各溫度點(diǎn)下的零位補(bǔ)償值和靈敏度補(bǔ)償值，建立零位一溫度參數(shù)表和靈敏度一溫度參數(shù)表。(2)精密AD轉(zhuǎn)換采用24位線性度大道O. 003%的精密芯片AD7710。(3)良好的信號(hào)調(diào)理濾波電路，采用峰值濾波和一階慣性濾波相結(jié)合方式通過(guò)軟件編程對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以消除運(yùn)動(dòng)加速度對(duì)精度的影響。(4)新穎的互成60度結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，保證了 360度全量程的高精度。另外配套的顯示儀表采用菜單設(shè)計(jì)、功能齊全、性能穩(wěn)定等特點(diǎn)，其余精密傾角傳感器構(gòu)成了功能強(qiáng)大的傾角控制儀器。

圖1為本實(shí)用新型工作原理示意圖；其中1、MEMS微機(jī)械結(jié)構(gòu)；2、信號(hào)處理電路；3、AD轉(zhuǎn)換；4、溫度傳感器；5、保護(hù)電路；6、AVR微處理器；7、精密電源；8、通信芯片。
具體實(shí)施方式
如圖1所示一種全溫補(bǔ)償精密傾角傳感器，它包括MEMS微機(jī)械結(jié)構(gòu)1、溫度傳感器4、信號(hào)處理電路2、精密AD轉(zhuǎn)換3、AVR微處理器6、通信芯片8、精密電源7以及保護(hù)電路5。所述MEMS微機(jī)械結(jié)構(gòu)I與所述AD轉(zhuǎn)換3之間連接有所述信號(hào)處理電路2，所述AVR微處理器6與所述精密AD轉(zhuǎn)換3連接，所述AVR微處理器6上設(shè)置有所述溫度傳感器4、所述保護(hù)電路5以及所述通信芯片8。本實(shí)用新型是這樣具體實(shí)施的采用3只傾角傳感器芯片互成60度安裝，構(gòu)成360度全量程測(cè)量，并且保證了精度。DS18B20作為溫度感應(yīng)芯片，采用逐點(diǎn)補(bǔ)償方式，建立零位一溫度參數(shù)表和靈敏度一溫度參數(shù)表，實(shí)現(xiàn)全溫范圍的高精度。通過(guò)軟件補(bǔ)償和校準(zhǔn)，提出“軸向不平行度”作為安裝指標(biāo)?；陔娙菰淼腗EMS微機(jī)械結(jié)構(gòu)感應(yīng)部件，傾斜后重力在斜面上產(chǎn)生的分量，輸出與傾斜角度成一定關(guān)系的電壓信號(hào)，經(jīng)過(guò)信號(hào)處理電路，將數(shù)據(jù)送入高精密AD轉(zhuǎn)換芯片AD7707，單片機(jī)讀取串行24位數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)邏輯運(yùn)算、溫度補(bǔ)償、峰值濾波和一階慣性濾波、抗干擾等，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以消除運(yùn)動(dòng)加速度、溫度、干擾對(duì)傳感器精度的影響。獨(dú)特的互成60度角傳感器設(shè)計(jì)，構(gòu)成了全量程范圍內(nèi)較高的精度。最后應(yīng)說(shuō)明的是以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型而并非限制本實(shí)用新型所描述的技術(shù)方案；因此，盡管本說(shuō)明書參照上述的各個(gè)實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型已進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行修改或等同替換；而一切不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍中。
權(quán)利要求1.一種全溫補(bǔ)償精密傾角傳感器，它包括MEMS微機(jī)械結(jié)構(gòu)、溫度傳感器、信號(hào)處理電路、精密AD轉(zhuǎn)換、AVR微處理器、通信芯片、精密電源以及保護(hù)電路，其特征在于所述MEMS微機(jī)械結(jié)構(gòu)與所述AD轉(zhuǎn)換之間連接有所述信號(hào)處理電路，所述AVR微處理器與所述精密AD轉(zhuǎn)換連接，所述AVR微處理器上設(shè)置有所述溫度傳感器、所述保護(hù)電路以及所述通信芯片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全溫補(bǔ)償精密傾角傳感器，其特征在于采用3只傾角傳感器芯片互成60度安裝，構(gòu)成360度全量程測(cè)量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全溫補(bǔ)償精密傾角傳感器，其特征在于DS18B20作為溫度感應(yīng)芯片，采用逐點(diǎn)補(bǔ)償方式。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種全溫補(bǔ)償精密傾角傳感器，它包括MEMS微機(jī)械結(jié)構(gòu)、溫度傳感器、信號(hào)處理電路、精密AD轉(zhuǎn)換、AVR微處理器、通信芯片、精密電源以及保護(hù)電路。所述MEMS微機(jī)械結(jié)構(gòu)與所述AD轉(zhuǎn)換之間連接有所述信號(hào)處理電路，所述AVR微處理器與所述精密AD轉(zhuǎn)換連接，所述AVR微處理器上設(shè)置有所述溫度傳感器、所述保護(hù)電路以及所述通信芯片。本實(shí)用新型配套的顯示儀表采用菜單設(shè)計(jì)、功能齊全、性能穩(wěn)定等特點(diǎn)，其余精密傾角傳感器構(gòu)成了功能強(qiáng)大的傾角控制儀器。
文檔編號(hào)G01C9/00GK202885809SQ20122041895
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月23日
發(fā)明者竇寶成, 王學(xué)忠, 許庭庭 申請(qǐng)人:竇寶成