传感器选型

1 三轴加速度传感器安装误差标定方法研究

通过实验验证，此方法方便有效，标定误差小于±3%

2 基于三轴加速度传感器的倾角测量系统的设计

基于美国AD 公司ADXL345 三轴加速度传感器，设计了一个以C8051F040单片机为核心的实时倾角测量系统，详细分析了模块的硬件实现以及软件实现方法。经实验结果表明，此系统结构简单，能够实时检测并显示倾角，具有较好的稳定度和精确度，实际应用中效果良好。

（2）测量原理

ADXL345模块上电后，加速度使惯性质量偏转、差分电容失衡，使传感器输出与加速度成正比的电压值。模块对得到的电压值进行模数转换后进行数字滤波，再存入FIFO存储器，最后根据中断指令将数字信号传输给外部控制器。

ADXL345是美国AD公司于2008 年推出的采用MEMS技术制作，具有SPI和I2C数字输出功能的三轴加速度计，具有小巧轻薄、超低功耗、可变量程、高分辨率等特点。它只有3 mm×5 mm×1mm的外形尺寸，面积大小相当于小拇指指甲盖的1/3。在典型电压2.5V 时功耗电流约为25～130μA，最大量程可达16g，另可选择±2、±4、±8g量程，可采用固定的4 mg/LSB 分辨率模式，可测0.25°的倾角变化。此外，还集成了一个32级FIFO 缓存器，用来缓存数据以减轻处理器的负担。图3为ADXL345功能框图。

官网价格表

3基于多传感器的姿态测量系统设计

（1）系统组成和结构

本系统主要由三轴数字陀螺仪L3G4200D、三轴MEMS加速度计ADX345、三轴电子罗盘HMC5883 以及单片机 ATmega128 组成。其中陀螺仪获取X、Y、Z 三轴方向的角度信息，加

速度计获取X、Y、Z三轴方向的加速度信息，电子罗盘获取 X、Y 两轴的磁场信息。这些信息通过 I2C 总线传输到单片机ATmega128 上，在单片机中设计姿态计算算法，得到加速度传感器获取的横滚角（roll）以及俯仰角（pitch）信息，电子罗盘获取的角度信息。而后将陀螺仪的三个角速度信息、加速度计获取的两个角度信息以及电子罗盘获取的角度信息通过串口通信传输到上位机并且显示，同时还设计了将单片机获取的传感器实时数据显示在4位8段数码管上。嵌入式系统的结构框图如图 1 所示。

器件：L3G4200 陀螺仪

L3G4200是意法半导体(ST)采用一个感应结构检测三条正交轴向运动的3 轴数字陀螺仪，工作电压2.4V 到3.6V，用户可以设定全部量程，量程范围从±250dps 到±2000dps[3]，低量程数值用于高精度慢速运动测量，而高量程则用于测量超快速的手势和运动。这款器件提供一个16 位数据输出，以及可配置的低通和高通滤波器等嵌入式数字功能。即使时间推移或温度变化，这款器件仍然保持连续稳定的输出。

4 一种基于三轴加速度传感器的倾角测量装置

文中使用ADXL335 三轴加速度传感器获取姿态信息，经AＲM7 微处理器计算处理后得到倾角数据并显示在1602 液晶屏上，并在此平台上通过实验验证和比较倾斜角的测量原理中不同的算法的结果，分析了每种算法中造成误差的主要原因，采用分段插值的方法对测量结果进行补偿，从而进一步提高其在全量程范围内的测量精度。

产品介绍ADXL335是美国模拟器件公司(ADI)推出的一款带有信号调理电路的高精度模拟三轴加速度传感器，它可以使用于测量倾斜检测应用中的静态重力加速度，以及运动、冲击或振动导致的动态加速度等。特性1、工作温度范围：-40 to 85°C

1.灵敏度：300mv/g 灵敏度（%）：±10

2.输出类型：模拟量输出工作电压：DC 5V

3.功耗低典型带宽：500HZ（X，Y，Z端上外接100nF的电容）

4. 满量程加速度测量范围为±3 g ADXL335上有一ST(self test)脚，可以用来测试芯片是否

工作正常，把ST脚接Vs，查看三轴的加速度值。

5 三轴加速度传感器及斜度仪的设计

德国博世传感器开发的面向便携设备的三轴加速度传感器SMB380,是一款在消费市场领域已经应用且有着广泛前景的带有数字输出的三轴低加速度传感器。传感器的感应基于电容检测的原理,由内部一个微型机加速传感的结构。可测量垂直轴向的加速度和热力学温度,

在-40℃~+85℃环境下正常工作。

加速度的测定范围可在±2 g、±4 g、±8 g中选择,带宽25~1500Hz;

6 基于三轴加速度计的倾斜角传感器的研究与设计

提出了一种基于两轴加速度传感器SCA3000的倾角测量装置,实现了全摆幅高精度测量,并能在运动车辆中抵消前进方向加速度,实现运动中单方向高精度测量。

(1)倾斜角测量原理

对于轴加速度传感器,当它的传感方向和重力加速度方向一致时,假如此时为零倾斜角度,设加速度传感器测量结果为F(θ),θ为倾斜角度,g为重力加速度,如图1

SCA300