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文檔簡介
1、傾角儀是測量待測平面傾角的儀器。傾角儀在測繪儀器、建筑機械、設備安裝、道路橋梁、天線定位、機器人技術、坦克和艦船火炮平臺控制、汽車電子控制、海上平臺監(jiān)控等方面都有著廣泛的應用。為了讓傾角儀能夠在0~360°的角度測量范圍內都有非常高的精準度,本文提出了一種新的加速度計布置方案,并根據傳感器件輸出信號的特性,設計了新的傾角計算方法,實現了該軟硬件系統(tǒng)。大量實驗測試結果表明本文設計的多個MEMS 加速度計融合的數字傾角儀在測量范圍和精度上均
2、達到了較高的技術水平,因此具有重要的工程應用價值。
本論文研究的主要內容及創(chuàng)新點:
(1)對國內外傾角儀的研制狀況進行了廣泛的調研。并對傾角儀內部的主要傳感器件的布置方案進行了深入的分析。結合數學理論和實際使用經驗,對兩種典型的MEMS 加速度計布置方案的優(yōu)缺點進行了詳細的闡述。
(2)針對現有數字傾角儀工作性能的不足,結合MEMS 加速度計輸出信號的特性,提出了一種新的多個MEMS 加速度計布
3、置方案——多個加速度計對稱展開的布置方案;在此基礎上,引入了可信區(qū)間和可信加速度計的概念,判定惟一可信加速度計,根據惟一可信加速度計的傾角計算值,結合多個加速度計之間的幾何位置關系,計算出待測平面的精確傾角值。
(3)完成了多個MEMS 加速度計融合的數字傾角儀的軟硬件實現。在系統(tǒng)的設計中,Atmega128L 單片機采用中斷的方式實現對五個加速度計輸出信號的采集,并通過串口將采集的數據信息發(fā)送給PC上位機。上位機運行算法
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