基于TMS320LF2407的加速度度傳感器ADXL203的設計與應用-工業(yè)控制
一 引言
加速度傳感器一直是振動測試中的重要元件。ADXL203加速度計是美國模擬器件(AD)公司的新型單芯片雙軸傳感器,測量范圍是±1.7g.可以承受3500g振動沖擊。相對于傳統(tǒng)的加速度計,他的成本比較低,性能好,功耗低。此外,該加速度計可以同時測量兩個垂直方向的加速度,適用于靜態(tài)和動態(tài)的加速度測量。
二 測量原理
ADXL203采用先進的MEMS技術,由一個利用表面微機械加工的多晶體硅機構和一個差動電容器組成。在加速度的作用下,多晶體硅結構會產(chǎn)生偏移,于是就會拉動電容的運動極板滑動是電容值發(fā)生變化,最終導致輸出方波的變化,利用這個原理,就可以通過查動電容檢測到加速度的變化,加速度與輸出方波成正比。
三 應用要點
ADXL203可以測量靜態(tài)加速度,也可以測量動態(tài)加速度,其最小帶寬為0.5Hz,最大帶寬可以達到2500Hz,其滿足下面的關系式:
點擊看大圖
點擊看大圖
因此要選擇合適的帶寬,如果一味提高通頻帶寬將會給測量帶來更多的噪音,降低測量精度。
四 實際應用
在加速度測量研究中,我們采用了TI公司生產(chǎn)的TMS320LF2407DSP信號處理器來進行處理。這里首先介紹一下2407的特點與性能。
1 TMS320LF2407的硬件特點。
采用了采用高性能靜態(tài)CMOS技術,使得供電電壓降為3.3V,減少了功耗;基于TMS320C2xx
DSP的CPU核,保證與TMS320系列DSP代碼兼容;片內(nèi)有高達32K字的單口RAM(SARAM);兩個事件管理器模塊EVA和EVB,適用于控制各類電機;看門狗定時模塊(WDT);控制局域網(wǎng)絡(CAN)2.0B模塊;串行通信接口(SCI)模塊;16位的串行外設接口(SPI)模塊;JTAG接口,使得在系統(tǒng)編程(ISP)很容易實現(xiàn);10位A/D轉(zhuǎn)換器最小的轉(zhuǎn)換時間為500ns,可選擇由兩個事件管理器來觸發(fā)2個8通道輸入A/D轉(zhuǎn)換器或1個16通道輸入A/D轉(zhuǎn)換器,而每次要轉(zhuǎn)換的通道都可通過編程來選擇。需要說明的是,TMS320LF2407
DSP是丁點16位芯片,存儲數(shù)據(jù)的最小單位是16位的字,每個地址(包括程序地址,數(shù)據(jù)地址及I/O地址)所存的數(shù)據(jù)都是16位。
2 軟件環(huán)境。
TMS320C2407
DSP提供兩種編程語言:匯編語言和C語言。
評論排行