一种加速度计信号处理系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种加速度计信号处理系统及方法，包括中央处理器、A/D转换器、第一电阻Ra、第二电阻RIN、第三电阻Rr+、第四电阻Rr‑、第一电子开关SW1、第二电子开关SW2、第三电子开关SW3、运算放大器OP1和电容CIN；其通过积分清零补偿方式，使积分器输出一直控制在线性稳定区域，避免了积分器因饱和带来的测量误差，适合加速度动态信号变化大的情况下的快速准确测量；通过在校准模式下测量正负标准电压的积分作为积分增量ΔS的解算参量，消除了温度变化带来的积分时间常数KIN的测量误差，并且解算转换速度快，从而能使测量结果更准确。

An Accelerometer Signal Processing System and Method

The invention discloses an accelerometer signal processing system and method, including a central processing unit, a/D converter, a first resistance Ra, a second resistance RIN, a third resistance Rr+, a fourth resistance Rr, a first electronic switch SW1, a second electronic switch SW2, a third electronic switch SW3, an operational amplifier OP1 and a capacitor CIN; the output of the integrator is continuously controlled by an integral zero clearing compensation method. In the linear stable region, the measurement error caused by the saturation of the integrator is avoided, and the integrator is suitable for fast and accurate measurement when the dynamic acceleration signal changes greatly. By measuring the integral of the positive and negative standard voltage under the calibration mode as the calculation parameter of the integral increment S, the measurement error of the integral time constant KIN caused by the temperature change is eliminated, and the calculation conversion speed is fast. It can make the measurement result more accurate.

【技术实现步骤摘要】
一种加速度计信号处理系统及方法
本专利技术属于信号处理领域，具体涉及一种惯性导航系统中使用的加速度计信号处理系统及方法。
技术介绍
在惯性导航系统中，加速度计及信号采集单元的性能都直接影响导航的精度。目前，国内惯性导航领域，对加速度计数据采集方法主要采用直接A/D采样、电流频率(I/F)转换方法或者电压频率(V/F)转换方法。其中，通用的A/D采样方法，虽有高速、高精度的优点，但存在信号丢失和抗干扰能力差的问题；而采用电流频率(I/F)转换方法或者电压频率(V/F)转换方法，通过对输出脉冲计数，相当于信号有一次积分，可避免因随机误差带来的准确度误差，但无法解决信号动态变化大、转换速率慢以及温度变化带来的积分时间常数的测量误差问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种加速度计信号处理系统及方法，以消除温度变化带来的积分时间常数的测量误差，适用于加速度动态信号变化大的情况的快速准确测量。本专利技术所述的加速度计信号处理系统，包括中央处理器(即CPU)，还包括A/D转换器、第一电阻Ra、第二电阻RIN、第三电阻Rr+、第四电阻Rr-、第一电子开关SW1、第二电子开关SW2、第三电子开关S本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种加速度计信号处理系统，包括中央处理器，其特征在于：还包括A/D转换器、第一电阻Ra、第二电阻RIN、第三电阻Rr+、第四电阻Rr‑、第一电子开关SW1、第二电子开关SW2、第三电子开关SW3、运算放大器0P1和电容CIN；第一电阻Ra的一端接地、另一端作为加速度计的电流Ia的输入端同时接第二电阻RIN的一端，第二电阻RIN的另一端通过第一电子开关SW1接运算放大器OP1的第一个输入端，第三电阻Rr+的一端作为正标准电压+UREF的输入端、另一端通过第二电子开关SW2接运算放大器0P1的第一个输入端，第四电阻Rr‑的一端作为负标准电压‑UREF的输入端、另一端通过第三电子开关SW3接运算...

【技术特征摘要】
1.一种加速度计信号处理系统，包括中央处理器，其特征在于：还包括A/D转换器、第一电阻Ra、第二电阻RIN、第三电阻Rr+、第四电阻Rr-、第一电子开关SW1、第二电子开关SW2、第三电子开关SW3、运算放大器0P1和电容CIN；第一电阻Ra的一端接地、另一端作为加速度计的电流Ia的输入端同时接第二电阻RIN的一端，第二电阻RIN的另一端通过第一电子开关SW1接运算放大器OP1的第一个输入端，第三电阻Rr+的一端作为正标准电压+UREF的输入端、另一端通过第二电子开关SW2接运算放大器0P1的第一个输入端，第四电阻Rr-的一端作为负标准电压-UREF的输入端、另一端通过第三电子开关SW3接运算放大器0P1的第一个输入端，运算放大器0P1的第二个输入端通过第五电阻R5接地，电容CIN的一端接运算放大器0P1的第一个输入端、另一端接运算放大器0P1的输出端，运算放大器0P1的输出端与A/D转换器连接，A/D转换器与中央处理器连接，中央处理器与第一电子开关SW1、第二电子开关SW2、第三电子开关SW3连接，控制其接通/关断，中央处理器能进行处理计算得到加速度信号在采样区间的积分增量ΔS。2.根据权利要求1所述的加速信号处理系统，其特征在于：所述第二电阻RIN、第三电阻Rr+、第四电阻Rr-满足：RIN＝n×Rr+，Rr+＝Rr-，n为常数且n＞1。3.一种加速度计信号处理方法，采用如权利要求1或2所述的信号处理系统，其特征在于，该方法为：中央处理器控制第二电子开关SW2接通，输入正标准电压+UREF，经积分、AD转换后，中央处理器处理得到校准模式下正标...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯济琴，邹劲松，周启武，张天恒，
申请(专利权)人：重庆理工大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50