基于MEMS加速度传感器的数字水平仪.pdfVIP

2011年 仪表技术与传感器 201l Instrument and No．1 第1期 TechniqueSensor 基于MEMS加速度传感器的数字水平仪 于玮，封维忠，武建军 (南京林业大学信息科学技术学院，江苏南京210037) 摘要：介绍了一种基于热对流式加速度传感器的二维高精度数字水平仪的设计方案。从数学模型入手，推导了倾角测量算法。 采用硬件抑制、软件滤波的方法，最大限度地降低了外界干扰，解决了测量大角度时的零点漂移问题。研究结果表明：该 仪器可以进行多种高精度的倾角测量。 关键词：MEMS：数字水平仪；微控制器；抗干扰 中图分类号：TP212．9 文献标识码：A 文章编号：1002—1841(2011)oi一0024—03 InclinometerBasedonMEMSAccelerationSensor Digital YU Wei，FENG Wei-zhong，WUJian-jun ofInformationScienceand (College Technology，NanjingForestryUniversity，Nanjing210037，China) describeda solutionoftwo·-dimensionaland inclinometerbasedonthermal Abstract：This paper design high··precisiondigital frommathematicalcalculatedthe of measurement．Outsideinterferencecouldbe accelerometer．Startingmodel，it algorithmangle minimizedinthemethodof hardwareand software．Andit solvedthe thatzerowas suppressionby filteringby problem drifting were the be when measured．Resultsshowthat instrumentcall usedforV刮Lious measurement． largeangles high—precisionande Keywords：MEMS；di舀talinclinometer；MCU；anti-jamming 0引言 y轴上，且与水平面的夹角分别为a和厚过0点向水平面作垂 水平仪作为现代工业不可缺少的检测工具，在土木工程、 线OH，再过0点向平面中的直线AB作垂线，交点为c．由几何 航空航海、工业控制等领域有着广泛应用…。传统的气泡水平 关系知，传感器所在的平面OAB与水平面的夹角就是 仪误差较大，对于小角度精确测量更是无能为力。数字水平仪 ／__OCHt3-4】。 以其方便、快捷、精度高等特点在该领域受到越来越多的关注。 设计响应速度更快、抗干扰能力更强、精度更高的数字水平仪 就成为该领域的发展方向。文中介绍了基于MEMS技术的小 型高精度数字水平仪。