CN104678127A - 一种针对石英加速计信号采集系统 - Google Patents

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Abstract

一种针对石英加速度计的信号采集系统，由2.5V稳压电源，石英挠性加速度计A/D转换电路和负温度系数热敏电阻A/D转换电路组成，具体的说是由2.5V稳压电源，石英挠性加速度计A/D转换电路和负温度系数热敏电阻A/D转换电路组成的一种针对石英加速度计的信号采集系统。具有结构简单，体积轻巧；低功耗等优点，同时实现温度数据与选用A/D转换对加速度输出的模拟信号数据的同步采集，具有很高的实用性。

Description

一种针对石英加速计信号采集系统
技术领域
本发明提供了一种针对石英加速度计的信号采集系统。具体的说本发明是由2.5V稳压电源，石英挠性加速度计A/D转换电路和负温度系数热敏电阻A/D转换电路组成的一种针对石英加速度计的信号采集系统。
背景技术
石英挠性加速度计已经广泛应用于惯性导航系统，是构成惯性导航系统的核心敏感元器件之一，其精度和性能的稳定性是影响惯性导航系统稳定的重要因素。影响加速度计测量精度的因素很多，不仅包括其自身的物理结构所引起的误差，温度、振动等外界因素所带来的误差也是不容忽视的，其中，温度变化所引起的加速度计的输出漂移是主要误差来源之一。因此，为了使加速度计的输出更加稳定，使加速度计能够工作的较不稳定的环境中，非常有必要研究温度引起的石英挠性加速度计的误差，从而提高其输出精度。
发明内容
本发明提供了一种针对石英加速度计的信号采集系统。具体的说本发明是由2.5V稳压电源，石英挠性加速度计A/D转换电路和负温度系数热敏电阻A/D转换电路组成的一种针对石英加速度计的信号采集系统。
本发明的目的是这样实现的：
一种针对石英加速度计的信号采集系统，由2.5V稳压电源，石英挠性加速度计A/D转换电路和负温度系数热敏电阻A/D转换电路组成。
所述的一种针对石英加速度计的信号采集系统，其特征是：包括2.5V稳压电源，为系统稳定稳定工作提供电源。
所述的一种针对石英加速度计的信号采集系统，其特征是：包括石英挠性加速度计A/D转换电路。将加速度计模拟信号转换为数字信号提供给处理芯片。
所述的一种针对石英加速度计的信号采集系统，其特征是：包括负温度系数热敏电阻A/D转换电路，将温度信号转换为数字信号提供给处理芯片。
石英挠性加速度计输出的是电流信号，不能直接被CPU识别，需要先将电流信号转换为电压信号，用电阻进行电流电压转换。输出的电压信号，经过AD转换，将模拟电压信号转换为数字电压信号，其量化结果被送至CPU处理。同时，由于发明涉及研究的是加速度计输出随温度变化的关系，需实时采集温度信息，温度采集部分与加速度计的采集采用类似的方式。其中，对A/D的控制是由FPGA直接完成的，虽然占用了大量的FPGA资源，但是由于FPGA为数字逻辑，各个部分时序电路完全独立，因而不会影响其他信息的采集电路时序关系。数据的处理由DSP完成。
附图说明
图1数据采集系统原理图；
图22.5V电压输出；
图3石英挠性加速度计A/D转换电路；
图4负温度系数热敏电阻A/D转换电路；
具体实施方式
下面结合附图举例对本发明做更详细的描述：
一种针对石英加速度计的信号采集系统，由2.5V稳压电源，石英挠性加速度计A/D转换电路和负温度系数热敏电阻A/D转换电路组成。
其特征是：包括2.5V稳压电源，为系统稳定稳定工作提供电源。
其特征是：包括石英挠性加速度计A/D转换电路。将加速度计模拟信号转换为数字信号提供给处理芯片。
其特征是：包括负温度系数热敏电阻A/D转换电路，将温度信号转换为数字信号提供给处理芯片。
石英挠性加速度计输出的是电流信号，不能直接被CPU识别，需要先将电流信号转换为电压信号，用电阻进行电流电压转换。输出的电压信号，经过AD转换，将模拟电压信号转换为数字电压信号，其量化结果被送至CPU处理。同时，由于发明涉及研究的是加速度计输出随温度变化的关系，需实时采集温度信息，温度采集部分与加速度计的采集采用类似的方式。其中，对A/D的控制是由FPGA直接完成的，虽然占用了大量的FPGA资源，但是由于FPGA为数字逻辑，各个部分时序电路完全独立，因而不会影响其他信息的采集电路时序关系。数据的处理由DSP完成。
电压模块采用的是AD780，AD780是一款带隙的基准电压源，具有超高精度，当输入是4.0V至36V时，可以提供2.5V或3.0V的标准输出。
在某一个温度条件下，当加速度计静止时，其输出为稳定的电流，因此，可以把加速度计看做恒流源处理。ADS1210的Ainp引脚接2.5V稳压源作为基准电压，石英挠性加速度计A/D转换电路如图3所示。
与加速度计的A/D转换电路类似，ADS1210同样工作的从模式，采用四线连接方式。ADS1210的Ainp引脚接2.5V稳压源作为基准电压，热敏电阻部分经过分压电路将热敏电阻的阻值转换为对应的电压信号接到Ainn引脚。当温度改变时，热敏电阻的值随之改变，热敏电阻的分压也随之改变，同样，输入到Ainn引脚的电压值也就随之改变，经过CPU量化处理，从而能够有效得出当前的温度值。

Claims (4)

1.一种针对石英加速度计的信号采集系统，由2.5V稳压电源，石英挠性加速度计A/D转换电路和负温度系数热敏电阻A/D转换电路组成。
2.根据权利要求1所述的一种针对石英加速度计的信号采集系统，其特征是：包括2.5V稳压电源，为系统稳定稳定工作提供电源。
3.根据权利要求1所述的一种针对石英加速度计的信号采集系统，其特征是：包括石英挠性加速度计A/D转换电路。将加速度计模拟信号转换为数字信号提供给处理芯片。
4.根据权利要求1所述的一种针对石英加速度计的信号采集系统，其特征是：包括负温度系数热敏电阻A/D转换电路，将温度信号转换为数字信号提供给处理芯片。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109510625A (zh) * 2019-01-02 2019-03-22 中国船舶重工集团公司第七0七研究所 一种石英挠性加速度计的高精度ad采样及转换电路
CN110174528A (zh) * 2019-05-09 2019-08-27 保定开拓精密仪器制造有限责任公司 抗干扰石英挠性加速度计信号采样系统及补偿计算方法
CN110632344A (zh) * 2019-09-05 2019-12-31 北京航天控制仪器研究所 基于σ-δ型ad石英表加速度采集系统及采集方法
CN113670336A (zh) * 2021-08-25 2021-11-19 西安航天精密机电研究所 石英挠性加速度计标度因数温度系数补偿特性确定方法

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PB01 Publication
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