[实用新型]一种基于温差发电的MEMS姿态传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种姿态传感器，尤其涉及一种基于温差发电的MEMS姿态传感器，属于传感器控制领域。

背景技术

传统的姿态测量系统采用捷联式惯导系统(SINS)，相比平台式惯导系统而言，其具有体积相对更小，成本相对更低，易于安装和维护并且可靠性更高的有点，因此，捷联惯导系统在飞行器导航和姿态测量中得到了广泛的研究和应用。

然而，传统的姿态测量系统包括捷联式惯导普遍具有体积大，重量大，复杂程度高等特点，使得传统的姿态测量系统无法应用于日常应用。同时，传统的捷联惯导系统一般需要一个寻北系统的辅助来获得载体的方位角，但是传统的寻北系统多为基于陀螺的系统，其体积和复杂度也是日常应用所无法接受的。可见，对于对体积具有严格限制的嵌入式系统而言，需要研制一种小型的姿态测量系统来满足其姿态测量的要求。MEMS技术和MR技术的快速发展，为研制这种低成本，小体积，高集成度的姿态测量系统提供了可能，从而可以使得对体积和成本敏感的系统具有姿态测量的能力。

随着微机电系统(MEMS)技术在微型化技术基础上，结合了电子、机械、材料等多种学科交叉融合的前沿科研领域的不断发展与成熟，从而出现了很多基于MEMS技术的传感器，此类传感器具有体积小、重量轻、低功耗、多功能等优点，在电子产品、航空航天、机械化工等行业中得到了广泛应用。

传感器的温度补偿方法大致可以分为两种，即硬件补偿和软件补偿。硬件补偿方法主要是改变电路来达到补偿效果，但是这种方法会导致电路的复杂化，同时提高了成本。软件补偿方法主要有最小二乘法、BP神经网络法、回归法等。从计算的方便性和补偿精度的准确性两个方面，本文采取最小二乘法进行温度补偿。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供了一种具有温度补偿的MEMS姿态传感器。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种具有温度补偿的MEMS姿态传感器，包含姿态检测模块、温度检测模块、温度补偿模块、模数转换模块、微控制器模块、显示模块和电源模块，所述姿态检测模块和温度检测模块分别通过依次连接的温度补偿模块、模数转换模块连接微控制器模块，所述显示模块连接在微控制器模块的相应端口上，所述电源模块分别与姿态检测模块、温度检测模块、温度补偿模块、模数转换模块、微控制器模块和显示模块连接。

作为本实用新型一种基于温差发电的MEMS姿态传感器的进一步优选方案，所述微控制器模块采用AVR系列单片机。

作为本实用新型一种基于温差发电的MEMS姿态传感器的进一步优选方案，所述温度检测模块的芯片型号为DS18B20。

作为本实用新型一种基于温差发电的MEMS姿态传感器的进一步优选方案，所述模数转换器的芯片型号为TMS320LF240。

作为本实用新型一种基于温差发电的MEMS姿态传感器的进一步优选方案，所述显示模块采用LCD显示屏。

本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1、本实用新型体积小、重量轻、低功耗、多功能；

2、本实用新型传感器根据输入的检测信号，通过姿态检测模块和温度检测模块采集相关数据，然后经过温度补偿模块进行相应的温度补偿，最后通过输出检测模块可得到预期的检测信号有效的消除或者减少随温度变化而引起的误差。

附图说明

图1是本实用新型的结构原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明：

如图1所示，一种具有温度补偿的MEMS姿态传感器，包含姿态检测模块、温度检测模块、温度补偿模块、模数转换模块、微控制器模块、显示模块和电源模块，所述姿态检测模块和温度检测模块分别通过依次连接的温度补偿模块、模数转换模块连接微控制器模块，所述显示模块连接在微控制器模块的相应端口上，所述电源模块分别与姿态检测模块、温度检测模块、温度补偿模块、模数转换模块、微控制器模块和显示模块连接。

其中，所述微控制器模块采用AVR系列单片机，所述温度检测模块的芯片型号为DS18B20。所述模数转换器的芯片型号为TMS320LF240，所述显示模块采用LCD显示屏。