一种高精度悬丝加速度计数据采集装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于数字滤波技术领域，公开了一种高精度悬丝加速度计数据采集装置和方法，该装置包括模拟电路模块、数字电路模块及电源管理电路模块，外部模拟信号经过模拟电路模块进行模数转换，再将转换后的数字量输出给数字电路模块的FPGA进行解算；模拟电路模块包括悬丝加速度计输出单元、模拟信号调理单元、A/D转换单元，悬丝加速度计输出单元输出电流信号，模拟信号调理单元将三路加速度计输出的电流信号转化为电压信号，A/D转换单元将模拟信号调理单元输入的电压值进行数字化。本发明专利技术解决了石英加速度计抗振性差和MEMS加速度计精度低等问题，同时提供平滑滤波法处理原始采样数据，解决了因模拟电路实现滤波成本高和电路结构复杂等问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于数字滤波，尤其涉及一种高精度悬丝加速度计数据采集装置及方法。

技术介绍

1、目前惯性导航系统中大多使用mems加速度计和石英加速度计测量舰体加速度参数。目前国内的中高量程mems加速度计精度水平为5mg～10mg(1σ)，不能完全覆盖加速度通道的高测量精度要求；石英加速度计存在抗振能力差的特点。上述加速度计都不能兼顾高频率精度和抗振性强的测量要求。

2、加速度计作为惯性导航系统中的一个能直接测量船舰加速度的惯性测量元件，它的信号采集精度将直接影响着惯性导航系统精度，加速度计信号采集单元最重要的是a/d转换单元。

技术实现思路

1、本专利技术依据惯性导航设备对高分辨率及宽动态范围的加速度计信息采集单元需求，悬丝加速度计与前两种加速度计相比，其最大的特点是具有技术成熟、精度高、可靠性高、环境适应性好等优秀的性能参数。

2、本专利技术分析a/d转换单元的工作原理，选择高精度的ads1281芯片实现悬丝加速度计信号采集电路硬件设计，对于采集电路中各种元器件带来的噪声误差，采取硬件本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高精度悬丝加速度计数据采集装置，其特征在于：包括模拟电路模块、数字电路模块及电源管理电路模块，所述电源管理电路模块为所述数字电路模块和所述模拟电路模块供电，外部模拟信号经过所述模拟电路模块进行模数转换，再将转换后的数字量输出给所述数字电路模块的FPGA进行解算；所述模拟电路模块包括悬丝加速度计输出单元、模拟信号调理单元和A/D转换单元，所述悬丝加速度计输出单元输出电流信号，表征输入加速度的大小，所述模拟信号调理单元将三路加速度计输出的电流信号转化为电压信号，并进行放大、驱动、滤波处理，调整到所述A/D转换单元的输入范围，所述A/D转换单元包括AD芯片，将所述模拟信号调理单元输入的...

【技术特征摘要】

1.一种高精度悬丝加速度计数据采集装置，其特征在于：包括模拟电路模块、数字电路模块及电源管理电路模块，所述电源管理电路模块为所述数字电路模块和所述模拟电路模块供电，外部模拟信号经过所述模拟电路模块进行模数转换，再将转换后的数字量输出给所述数字电路模块的fpga进行解算；所述模拟电路模块包括悬丝加速度计输出单元、模拟信号调理单元和a/d转换单元，所述悬丝加速度计输出单元输出电流信号，表征输入加速度的大小，所述模拟信号调理单元将三路加速度计输出的电流信号转化为电压信号，并进行放大、驱动、滤波处理，调整到所述a/d转换单元的输入范围，所述a/d转换单元包括ad芯片，将所述模拟信号调理单元输入的电压值进行数字化；所述数字电路模块包括fpga和arm处理器，所述fpga通过spi通信接口实现对所述ad芯片的命令控制、访问寄存器和读取转换。

2.根据权利要求1所述的一种高精度悬丝加速度计数据采集装置，其特征在于：所述电源管理电路模块由±15v模拟电源和±5v数字电源组成，其中±15v模拟电源用于给所述模拟电路模块供电，±5v数字电源用于给所述数字电路模块供电。

3.根据权利要求1所述的一种高精度悬丝加速度计数据采集装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：李尕丽，樊周华，张浩，范善宇，聂震，
申请(专利权)人：北京计算机技术及应用研究所，
类型：发明
国别省市：