[发明专利]一种并行多个倾角传感器芯片提高倾角仪测量精度的方法在审
| 申请号: | 201611213852.4 | 申请日: | 2016-12-23 |
| 公开(公告)号: | CN106840095A | 公开(公告)日: | 2017-06-13 |
| 发明(设计)人: | 王辅宋;刘文峰;李婧;刘付鹏;谢镇;刘国勇;李松;孙立锴;王辅元 | 申请(专利权)人: | 江西飞尚科技有限公司 |
| 主分类号: | G01C9/00 | 分类号: | G01C9/00 |
| 代理公司: | 北京众合诚成知识产权代理有限公司11246 | 代理人: | 吴称生 |
| 地址: | 330200 江西省南*** | 国省代码: | 江西;36 |
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| 摘要: | |||
| 搜索关键词: | 一种 并行 倾角 传感器 芯片 提高 测量 精度 方法 | ||
1.一种并行多个倾角传感器芯片提高倾角仪测量精度的方法,其特征是:首先采用多个MEMS倾角传感器芯片测量重力加速度倾角数据,并利用白噪声叠加原理即公式(1)提高系统信噪比,再通过公式(2)和公式(3)将每个轴的重力加速度值转换成角度值从而得到高精度的倾角值;
公式(1)中:Vnoise-rms表示单个MEMS倾角传感器芯片的自身的电压噪声有效值。n表示并行MEMS倾角传感器芯片的数量;
公式(2)和公式(3)中:
Ax表示三轴加速度的传感器在x轴方向的重力加速度值,单位是mg;
Ay表示三轴加速度的传感器在y轴方向的重力加速度值,单位是mg;
Az表示三轴加速度的传感器在z轴方向的重力加速度值,单位是mg;
α表示倾角仪与x轴的夹角;
β表示倾角仪与y轴的夹角。
2.根据权利要求1所述的一种并行多个倾角传感器芯片提高倾角仪测量精度的方法,其特征是:在PCB板上绘制定位丝印,保证每个MEMS倾角传感器芯片的轴对齐。
3.根据权利要求1或2所述的一种并行多个倾角传感器芯片提高倾角仪测量精度的方法,其特征是:所述MEMS倾角传感器芯片是三轴数字型MEMS倾角传感器芯片。
4.根据权利要求3所述的一种并行多个倾角传感器芯片提高倾角仪测量精度的方法,其特征是:多个三轴数字型MEMS倾角传感器芯片组成三轴数字型MEMS倾角传感器芯片组,微控制器通过SPI总线读取三轴数字型MEMS倾角传感器芯片组的数字型重力加速度倾角数据,并在微控制器内部进行平均运算,利用使用多个三轴数字型MEMS倾角传感器芯片的无关联错误来源和随机噪声进行平均计算降低整合后的传感器数据的总噪底的原理,实现高精度的倾斜测量。
5.根据权利要求4所述的一种并行多个倾角传感器芯片提高倾角仪测量精度的方法,其特征是:微控制器将计算完的倾斜值通过RS485总线发送给上位机。
6.根据权利要求4所述的一种并行多个倾角传感器芯片提高倾角仪测量精度的方法,其特征是:微控制器可采用ST公司的32位单片机STM32F系列。
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