一种加速度传感器结构制造技术

本发明专利技术提供了一种加速度传感器结构，包括底板和盖于底板上的壳体，所述底板的x轴方向上固定设置有一第一电路板，所述底板的y轴方向上固定设置有一第二电路板，所述底板的z轴方向上固定设置有一第三电路板，所述第一电路板、第二电路板、第三电路板形成两两互相垂直结构，所述第一电路板、第二电路板以及第三电路板上均安装加速度传感器模块和用于调整传感器数据精度的调理电路，所述调理电路与所述加速度传感器模块连接，所述第一电路板上的加速度传感器模块、第二电路板上的加速度传感器模块、第三电路板上的加速度传感器模块形成能测量x轴、y轴、z轴三个方向的加速度信号。本发明专利技术优化了传感器信号的阻抗特征。

【技术实现步骤摘要】
一种加速度传感器结构
本专利技术涉及特种设备
，特别是一种加速度传感器结构。
技术介绍
实际应用中的电路元件要比理想电阻复杂得多，并且呈现出阻性、容性和感性特性，它们共同决定了阻抗特性。阻抗与电阻的不同主要在于两个方面。首先，阻抗是一种交流特性；其次，通常在某个特定频率下定义阻抗。如果在不同的频率条件下测量阻抗，会得到不同的阻抗值。现有在很多应用中都会使用到加速传感器，而现有的加速度传感器难以实现3个方向传感器固定的问题，而且3个方向的加速度传感器获得的差分信号灵敏度不高，存在传感器信号的阻抗特征不好的问题。
技术实现思路
为克服上述问题，本专利技术的目的是提供一种加速度传感器结构，实现了3个方向的数据采集，优化了传感器信号的阻抗特征。本专利技术采用以下方案实现：一种加速度传感器结构，包括底板和盖于底板上的壳体，所述底板的x轴方向上固定设置有一第一电路板，所述底板的y轴方向上固定设置有一第二电路板，所述底板的z轴方向上固定设置有一第三电路板，所述第一电路板、第二电路板、第三电路板形成两两互相垂直结构，所述第一电路板、第二电路板以及第三电路板上均安装加速度传感器模块和用于调整传感器数据精度的调理电路，所述调理电路与所述加速度传感器模块连接，所述第一电路板上的加速度传感器模块、第二电路板上的加速度传感器模块、第三电路板上的加速度传感器模块形成能测量x轴、y轴、z轴三个方向的加速度信号。进一步的，所述加速度传感器模块包括P3插座、5V电源转3.3V电源电路、以及加速度传感器，所述5V电源转3.3V电源电路包括ADR4533BRZ芯片、电容C1、电容C2、电容C5，所述电容C1、电容C2并联后一端与5V电源连接，另一端与ADR4533BRZ芯片的VIN引脚连接；所述电容C5的一端与所述ADR4533BRZ芯片VOUT引脚连接，另一端与信号地线连接；所述加速度传感器包括E6308芯片、电容C3、电容C4、电容C10、电阻R6、电阻R7，所述电容C4与电容C10串联后与所述电容C3并联，所述电容C3与所述ADR4533BRZ芯片的VOUT引脚连接，所述P3插座的第5引脚与所述E6308芯片的ST引脚连接，所述电容C4一端与所述E6308芯片的VDD引脚连接，另一端与所述E6308芯片的VMID引脚连接；所述电阻R6与所述E6308芯片的OUTN引脚连接、所述电阻R7与所述E6308芯片的OUTP引脚连接。进一步的，所述用于调整传感器数据精度的调理电路包括ADA4528-2TCPZ芯片、电容C11，所述电容C11一端与ADA4528-2TCPZ芯片的V+引脚连接，另一端与所述5V电源转3.3V电源电路的5V电源连接，所述ADA4528-2TCPZ芯片的OUTA引脚和-INA引脚并联，所述ADA4528-2TCPZ芯片的+INA引脚经过所述电阻R7与所述E6308芯片的OUTP引脚连接，所述ADA4528-2TCPZ芯片的+INB引脚经过所述电阻R76与所述E6308芯片的OUTN引脚连接。进一步的，所述底板右侧垂直设置有两个第一固定板，且两个第一固定板并排设置，所述底板的下侧垂直设置有两个第二固定板，且两个第二固定板并排设置，所述第一电路板固定于两个第二固定板上，所述第二电路板固定于两个第一固定板上，所述第三电路板固定于底板的表面，且第三电路板与第一电路板、第二电路板均相互垂直。进一步的，所述壳体上开设有一线路孔，所述第一电路板、第二电路板、第三电路板上的线路拧成一团后从所述线路孔穿出。进一步的，对加速度传感器结构获取的加速度数据进行滤波处理，来减少外界的干扰信号的干扰，该滤波处理具体为：通过2000hz采样率，先对获取的加速度原始数据进行50hz陷波滤波算法：y50(k)＝-A(1,2)*y50(k-1)-A(1,3)*y50(k-2)+B(1,1)*x(k)+B(1,2)*x(k-1)+B(1,3)*x(k-2)，其中x(k)为k时刻的加速度采样原始值，y50(k)为50hz陷波滤波后的加速度数据；A(i,j)表示矩阵A第i行j列数据；B(i,j)表示矩阵B第i行j列数据；ω0为陷波器陷波频率，取50hz，ωf为信号采样频率，α为陷波器系数，取0.9；再对50hz陷波滤波算法后的加速度数据进行100hz陷波滤波算法：y100(k)＝-C(1,2)*y100(k-1)-C(1,3)*y100(k-2)+D(1,1)*y50(k)+D(1,2)*y50(k-1)+D(1,3)*y50(k-2)其中y100(k)为100hz陷波滤波后的加速度数据；C(i,j)表示矩阵C第i行j列数据；D(i,j)表示矩阵D第i行j列数据；ω1为陷波器陷波频率，取100hz，ωf为信号采样频率，α为陷波器系数，取0.9；最后，100hz陷波滤波后三轴加速度数据再通过截止频率为120hz的二阶切比雪夫低通滤波，并将该二阶切比雪夫低通滤波的三轴加速度数据用于一次时间积分得到三轴速度数据，该二阶切比雪夫低通滤波的三轴加速度数据用于二次时间积分得被采样的设备的位置信息。本专利技术的有益效果在于：本专利技术将三个电路板上的加速度传感器模块按照严格的X,Y,Z三轴固定安装在金属外壳内部；可以实现3个方向灵敏度的加速度传感器差分信号输出；解决了在很多应用中，用户产品难以实现3个方向传感器固定的问题；然后通过信号调理电路后，优化了传感器信号的阻抗特征；且通过对加速度传感器结构获取的加速度数据进行滤波处理，来减少外界的干扰信号的干扰，从而提高加速度数据的准确性。附图说明图1是本专利技术底板和壳体组装一起的结构示意图。图2是本专利技术的底板俯视图。图3是本专利技术的底板侧面结构示意图。图4是本专利技术的壳体的侧面结构示意图。图5是本专利技术加速度传感器和调理电路连接关系的详细结构示意图。图6是本专利技术P3插座的结构示意图。图7是本专利技术5V电源转3.3V电源电路的电路结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步说明。请参阅图1至图7所示，本专利技术提供了一种加速度传感器结构，包括底板1和盖于底板上的壳体2，所述底板1的x轴方向上固定设置有一第一电路板3，所述底板的y轴方向上固定设置有一第二电路板4，所述底板的z轴方向上固定设置有一第三电路板5，所述第一电路板3、第二电路板4、第三电路板5形成两两互相垂直结构，所述第一电路板、第二电路板以及第三电路板上均安装加速度传感器模块和用于调整传感器数据精度的调理电路，所述调理电路与所述加速度传感器模块连接，所述第一电路板上的加速度传感器模块、第二电路板上的加速度传感器模块、第三电路板上的加速度传感器模块形成能测量x轴、y轴、z轴三个方向的加速度信号；从而制作一个高精度的加速度传感器固定盒。其中，以所述底板的中心点作为0点形成一坐标系，从而底板形成x轴、y轴、z轴方向。其中，所述加速度传感器模块包括P3插座、5V电源转3.3V电源电路、以及加速度传感器，所述5V电源转3.3V电源电路包括ADR4533BRZ芯片、电容C1、电容C2、电容C5，所述电容C1、电容C2并联后一端与5V电源连接，另一端与ADR4533BRZ芯片的VIN引脚连接；所述电容C5的一端与所述ADR4533BRZ芯片VOUT引脚连接，另一端与信号地线连接；其中，ADR45本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种加速度传感器结构，其特征在于：包括底板和盖于底板上的壳体，所述底板的x轴方向上固定设置有一第一电路板，所述底板的y轴方向上固定设置有一第二电路板，所述底板的z轴方向上固定设置有一第三电路板，所述第一电路板、第二电路板、第三电路板形成两两互相垂直结构，所述第一电路板、第二电路板以及第三电路板上均安装加速度传感器模块和用于调整传感器数据精度的调理电路，所述调理电路与所述加速度传感器模块连接，所述第一电路板上的加速度传感器模块、第二电路板上的加速度传感器模块、第三电路板上的加速度传感器模块形成能测量x轴、y轴、z轴三个方向的加速度信号。

【技术特征摘要】
1.一种加速度传感器结构，其特征在于：包括底板和盖于底板上的壳体，所述底板的x轴方向上固定设置有一第一电路板，所述底板的y轴方向上固定设置有一第二电路板，所述底板的z轴方向上固定设置有一第三电路板，所述第一电路板、第二电路板、第三电路板形成两两互相垂直结构，所述第一电路板、第二电路板以及第三电路板上均安装加速度传感器模块和用于调整传感器数据精度的调理电路，所述调理电路与所述加速度传感器模块连接，所述第一电路板上的加速度传感器模块、第二电路板上的加速度传感器模块、第三电路板上的加速度传感器模块形成能测量x轴、y轴、z轴三个方向的加速度信号。2.根据权利要求1所述的一种加速度传感器结构，其特征在于：所述加速度传感器模块包括P3插座、5V电源转3.3V电源电路、以及加速度传感器，所述5V电源转3.3V电源电路包括ADR4533BRZ芯片、电容C1、电容C2、电容C5，所述电容C1、电容C2并联后一端与5V电源连接，另一端与ADR4533BRZ芯片的VIN引脚连接；所述电容C5的一端与所述ADR4533BRZ芯片VOUT引脚连接，另一端与信号地线连接；所述加速度传感器包括E6308芯片、电容C3、电容C4、电容C10、电阻R6、电阻R7，所述电容C4与电容C10串联后与所述电容C3并联，所述电容C3与所述ADR4533BRZ芯片的VOUT引脚连接，所述P3插座的第5引脚与所述E6308芯片的ST引脚连接，所述电容C4一端与所述E6308芯片的VDD引脚连接，另一端与所述E6308芯片的VMID引脚连接；所述电阻R6与所述E6308芯片的OUTN引脚连接、所述电阻R7与所述E6308芯片的OUTP引脚连接。3.根据权利要求2所述的一种加速度传感器结构，其特征在于：所述用于调整传感器数据精度的调理电路包括ADA4528-2TCPZ芯片、电容C11，所述电容C11一端与ADA4528-2TCPZ芯片的V+引脚连接，另一端与所述5V电源转3.3V电源电路的5V电源连接，所述ADA4528-2TCPZ芯片的OUTA引脚和-INA引脚并联，所述ADA4528-2TCPZ芯片的+INA引脚经过所述电阻R7与所述E6308芯片的OUTP引脚连接，所述ADA4528-2TCPZ芯片的+...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾钦达，张伟，邓剑鹏，何祖恩，黄思文，任洁，李兴桂，周永森，鲍才瑜，
申请(专利权)人：福州鑫奥特纳科技有限公司，福州伊柯达信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35