CN202885809U - 一种全温补偿精密倾角传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种全温补偿精密倾角传感器，它包括MEMS微机械结构、温度传感器、信号处理电路、精密AD转换、AVR微处理器、通信芯片、精密电源以及保护电路。所述MEMS微机械结构与所述AD转换之间连接有所述信号处理电路，所述AVR微处理器与所述精密AD转换连接，所述AVR微处理器上设置有所述温度传感器、所述保护电路以及所述通信芯片。本实用新型配套的显示仪表采用菜单设计、功能齐全、性能稳定等特点，其余精密倾角传感器构成了功能强大的倾角控制仪器。
Description
技术领域
本实用新型涉及传感器领域，尤其是涉及一种全温补偿精密倾角传感器。
背景技术
近年来，随着工业经济的发展和地质灾害的增多，在海事、地理、工业、机械、汽车等很多领域都会用到倾角传感器，例如在监测山体滑坡、汽车四轮定位、电力铁塔安全监测、自动粉墙机、液压调平系统等产品的应用上，目前国内倾角传感器在全量程精度、安装误差、温度特性等方面难以满足要求，在这种情况下，我们研发一款具有代表性的全温补偿倾角传感器。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：本实用新型发明的目的是提供一种可完全满足目前市场的需求，互成60度安装并同时大大提高传感器的精度，在“轴向不平行度”范围内通过软件校准减少客户安装误差的全温补偿精密倾角传感器。
本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：一种全温补偿精密倾角传感器，它包括MEMS微机械结构、温度传感器、信号处理电路、精密AD转换、AVR微处理器、通信芯片、精密电源以及保护电路。所述MEMS微机械结构与所述AD转换之间连接有所述信号处理电路，所述AVR微处理器与所述精密AD转换连接，所述AVR微处理器上设置有所述温度传感器、所述保护电路以及所述通信芯片。
采用3只倾角传感器芯片互成60度安装，构成360度全量程测量，并且保证了精度。
DS18B20作为温度感应芯片，采用逐点补偿方式，建立零位一温度参数表和灵敏度一温度参数表，实现全温范围的高精度。
通过软件补偿和校准，提出“轴向不平行度”作为安装指标。
在-60～60度之间，读取C数据，在60～180度之间，读取B数据，在180～300度之间，读取A数据。
综上所述本实用新型具有以下有益效果：采用以下四种方法提高传感器的精度，(1)全温补偿：采用DS1820作为环境温度检测的器件，并用多项式拟合曲线公式计算各温度点下的零位补偿值和灵敏度补偿值，建立零位一温度参数表和灵敏度一温度参数表。(2)精密AD转换：采用24位线性度大道0.003％的精密芯片AD7710。(3)良好的信号调理滤波电路，采用峰值滤波和一阶惯性滤波相结合方式通过软件编程对数据进行处理以消除运动加速度对精度的影响。(4)新颖的互成60度结构设计，保证了360度全量程的高精度。另外配套的显示仪表采用菜单设计、功能齐全、性能稳定等特点，其余精密倾角传感器构成了功能强大的倾角控制仪器。
附图说明
图1为本实用新型工作原理示意图；
其中：1、MEMS微机械结构；2、信号处理电路；3、AD转换；4、温度传感器；5、保护电路；6、AVR微处理器；7、精密电源；8、通信芯片。
具体实施方式
如图1所示一种全温补偿精密倾角传感器，它包括MEMS微机械结构1、温度传感器4、信号处理电路2、精密AD转换3、AVR微处理器6、通信芯片8、精密电源7以及保护电路5。所述MEMS微机械结构1与所述AD转换3之间连接有所述信号处理电路2，所述AVR微处理器6与所述精密AD转换3连接，所述AVR微处理器6上设置有所述温度传感器4、所述保护电路5以及所述通信芯片8。
本实用新型是这样具体实施的：采用3只倾角传感器芯片互成60度安装，构成360度全量程测量，并且保证了精度。
DS18B20作为温度感应芯片，采用逐点补偿方式，建立零位一温度参数表和灵敏度一温度参数表，实现全温范围的高精度。
通过软件补偿和校准，提出“轴向不平行度”作为安装指标。
基于电容原理的MEMS微机械结构感应部件，倾斜后重力在斜面上产生的分量，输出与倾斜角度成一定关系的电压信号，经过信号处理电路，将数据送入高精密AD转换芯片AD7707，单片机读取串行24位数据，经过逻辑运算、温度补偿、峰值滤波和一阶惯性滤波、抗干扰等，对数据进行处理以消除运动加速度、温度、干扰对传感器精度的影响。独特的互成60度角传感器设计，构成了全量程范围内较高的精度。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型而并非限制本实用新型所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本实用新型已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换；而一切不脱离本实用新型的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围中。
Claims (3)
1.一种全温补偿精密倾角传感器，它包括MEMS微机械结构、温度传感器、信号处理电路、精密AD转换、AVR微处理器、通信芯片、精密电源以及保护电路，其特征在于：所述MEMS微机械结构与所述AD转换之间连接有所述信号处理电路，所述AVR微处理器与所述精密AD转换连接，所述AVR微处理器上设置有所述温度传感器、所述保护电路以及所述通信芯片。
2.根据权利要求1所述的一种全温补偿精密倾角传感器，其特征在于：采用3只倾角传感器芯片互成60度安装，构成360度全量程测量。
3.根据权利要求1所述的一种全温补偿精密倾角传感器，其特征在于：DS18B20作为温度感应芯片，采用逐点补偿方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN 201220418956 CN202885809U (zh) | 2012-08-23 | 2012-08-23 | 一种全温补偿精密倾角传感器 |
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| CN202885809U true CN202885809U (zh) | 2013-04-17 |
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| CN (1) | CN202885809U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104266662A (zh) * | 2014-09-26 | 2015-01-07 | 周可幸 | 一种带温度补偿的倾角测量系统 |
| CN110095091A (zh) * | 2019-05-13 | 2019-08-06 | 哈尔滨理工大学 | 一种小角度测量仪及其测量方法 |
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2012
- 2012-08-23 CN CN 201220418956 patent/CN202885809U/zh not_active Expired - Fee Related
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Granted publication date: 20130417 Termination date: 20130823 |