一 作品简介
石英加速度计是一种高精度的加速度传感器,相比MEM具有更高的量程和稳定性,可以通过与各类陀螺仪系统的组合实现高精度的姿态、瞬时速度的采集,可以应用在对姿态控制要求较高的大中型运动装置的组建。
本设计主要实现石英加速度计的控制和采集,使用GD32E231作为主控芯片。GD32E231芯片实时控制石英摆片的同时获取加速度数据,通过usart0连接上位机进行数据的检测和录取。
二 系统框图
利用E231的GPIO控制加速度计的反馈,通过采样电阻将反馈电流输出至E231的ADC,通过过采样和滤波和数值的计算,采集到加速度的数值,未验证数据的效果将数值通过UART发送至上位机并进行录取分析。
三 实物和数据图
图2 电路连接
对加速度计施加扰动后可以看到明显的变化
将加速度计换向再换回,可以看到数值的趋势
四 小结
1.过采样可以明显提高数据的稳定性,因E231采样率比较高,建议针对自身采集的带宽进行过采样和滤波。
2.板上无UART的电平转换,可将TTL的IO接至另外的电路转为RS422/485信号进行输出。
3.多路的采集会明显降低带宽,且会产生一些串扰,在之后的多路采集设计中应着重考虑。