EDN China > 设计实例 > 测试与测量 > 机器视觉与检测 > 正文
? 2016博客大赛-不限主题,寻找电子导师,大奖升级??

基于C8051F020单片机与MXA2500GL传感器的振动信号分布式检测方法

2012年02月06日 ?? 收藏0
引言

由于加速度传感器电荷放大器的连接线缆的距离限制,采用集中的数据采集和处理系统在空间距离较远的场合很难实现,其可靠性和抗干扰问题很难解决。常采用分布式检测方法:即设置多个数据采集站点,每个站点采用一套单独的数据采集和处理系统,通过网络通信将各站点相互连结起来,然后由一台系统机进行集中数据处理,提取相关特征信息。

C8051F020单片机性能特点

CYGNAL的C8051F020是集成模拟、数字信号的混合信号系统级SOC(System On Chip)单片机,与目前常用的51系列单片机指令集完全兼容。采用100脚TQFP封装,体积小,运算速度快。它采用CYGNAL公司的专利CIP-5l微处理器内核。CIP-5l在提升805l速度上采取了新的途径,即设法在保持CISC结构及指令系统不变的情况下,对指令运行实行流水作业。在这种模式中,废除了机器周期的概念,指令以时钟周期为运行单位。平均每个时钟可以执行完l条单周期指令,从而大大提高了指令运行速度。

与805l相比,C8051F020在相同时钟下单周期指令运行速度为原来的12倍,整个指令集平均运行速度为原来805l的9.5倍,使CYGNAL单片机系列进入了8位高速单片机行列。同时,C805lF020单片机延续了C805lF系列特有的优先权数字交叉开关配置技术。这项技术的核心就是以硬件方式为内部的数字资源配置端口I/O引脚。与标准复用数字I/O不同,这种结构可支持更多的功能组合。PCA、比较器、定时器等按优先级别分配到所选择端口上。使用者也可以只为所用到的数字资源分配I/O引脚。任何未配置使用的端口I/O被组合在一起,作为GPIO。

MXA2500GL加速度传感器的性能特点

MXA2500GL是MEMSIC公司专利技术生产的双轴式绝对模拟输出加速度传感器。它根据热对流原理在两个轴线都可以进行动态加速度(例如振动)和静态加速度(例如重力加速度)的测量,因此广泛应用于汽车稳定性控制、安全性控制、接近角控制、血压监视器、电子罗盘倾斜校正、数码相机、电梯等领域。与普通压电式加速度传感器不同的是,MXA2500GL实际是按照标准CMOS工艺制造的单片集成电路,它的输出是0.1~4.9V(5V电源的情况)的电压信号,无需电荷放大器就可以直接与A/D卡相连,因此会使整个测试系统不仅结构紧凑,而且抗干扰性非常强。

基本工作原理是:在硅片中心的空腔中悬挂一个气体热源,同时在热源的4个对角(即2个轴线方向)处,均匀放置铝/多晶硅温差电堆(热电偶)。当加速度为零时,热源的温度梯度是对称的,所以4个温差电堆的温度相同,因此这2个轴线方向输出相同的电压。而任何方向的加速度都会扰乱这种平衡的温度形式,使热源的温度梯度不对称。根据热传导的自由对流原理,4个温差电堆的温度及其输出信号—电压都是不同的。但是这些电压信号与加速度是成比例变化的。这样通过测量电压就可以确定加速度的值。在传感器上有两个相同加速度信号通道,一个测量X方向,另一个测量Y方向。图1给出了它的基本结构。

图1 MXA2500GL加速度传感器的结构图
图1 MXA2500GL加速度传感器的结构图


上一页12下一页
?? ?? ??


打开微信“扫一扫”,打开网页后点击屏幕右上角分享按钮

1.扫描左侧二维码
2.点击右上角的分享按钮
3.选择分享给朋友
?? ??

分布式检测? 电荷放大器? 加速度传感器?

相关文章

我来评论
美国的游客
美国的游客 ??? (您将以游客身份发表,请登录 | 注册)
?
有问题请反馈