MEMS陀螺儀應用案例:利用ADI ADXRS450檢測角速度

2020-12-08 電子發燒友

MEMS陀螺儀應用案例:利用ADI ADXRS450檢測角速度

灰色天空 發表於 2012-12-13 16:16:20

電路功能與優勢

ADXRS450 是一款數字輸出陀螺儀，主要用於醫療、工業、儀器儀表、穩定和其它高性能應用。這款陀螺儀具有極佳的抗衝擊和振動能力，適合惡劣環境下的應用。

使用ADXRS450等數字輸出陀螺儀時，無需進行模數轉換，從而可以節省系統成本和電路板面積。ADXRS450通過SPI接口進行通信。下面的電路演示了如何實現支持這種通信的硬體設置。

 

圖1. ADXRS450配置為通過ADuC7026進行SPI通信。AD8034為ADuC7026內部的數模轉換器（DAC）所提供的電壓提供增益。（原理示意圖：未顯示去耦和所有連接）

電路描述

圖1中的電路顯示如何利用精密模擬微控制器ADuC7026 與ADXRS450通信。此接口可用於與LabView接口通信等目的。該接口利用ADuC7026內部的數模轉換器（DAC）設置ADXRS450的電源電壓。ADXRS450的內部設置也可以利用LabView接口設置，並且可以監控角速率輸出。

此電路也可以用於獨立配置，其中微控制器經過預編程，以便根據角速率輸出執行某些指令。

圖中省去了電源電壓產生部分，這一方面是為了清晰顯示原理圖，另一方面是因為它取決於所需的電源。假設為USB電壓，則可以利用 ADP1713 （3.3 V選項）電壓調節器產生ADuC7026所用的3.3 V電源電壓。利用 ADM660 開關電容倍壓器可以從USB電壓產生大約10 V的電壓。ADP3334 將10 V調低至5.5 V，為圖1所示的AD8034 電壓增益電路供電。USB電壓調節電路如圖2所示。

圖2. 5 V USB電源電壓調節至5.5 V，以提供ADXRS450可調電源電壓（原理示意圖，未顯示去耦和所有連接）

常見變化

這裡所示的配置採用可調電源電壓，但它也可以採用靜態電源電壓。靜態電壓可以由DAC0輸出提供，並由AD8034放大，如圖1所示。或者，也可以利用現有供電軌直接為ADXRS450供電。

用戶可能不需要通過UART連接到ADuC7026，而是需要USB連接。為此，可以將CP2102 USB轉UART轉換器連接到引腳62和61（分別為UART Tx和Rx）。電路中增加USB輸入後，可方便地提供電源電壓。圖3給出了連接示意圖。

圖3. CP2102 USB轉UART轉換器支持通過USB接口供電和編程（原理示意圖，未顯示去耦和所有連接）

打開APP閱讀更多精彩內容

聲明：本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人，不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用，如有內容圖片侵權或者其他問題，請聯繫本站作侵刪。 侵權投訴

相關焦點

  • 利用MEMS陀螺儀實現低噪聲反饋控制設計
    MEMS陀螺儀提供了測量旋轉角速度的一種簡單方法，其封裝很容易連接印刷電路板，因此被廣泛用於許多不同類型的運動控制系統中作為反饋檢測元件。在這種類型的功能中，角速度信號(MEMS陀螺儀輸出)中的噪聲對關鍵系統行為有著直接的影響，比如平臺穩定性，因此通常是影響MEMS陀螺儀能夠達到的精度級別的主要因素。
  • 175°C高溫環境MEMS陀螺儀——ADXRS645
    振動抑制 理想情況下，陀螺儀只對轉速敏感，對其他東西都不敏感。在實際應用中，由於陀螺儀的機械設計不對稱，且/或微加工精度不夠，所有陀螺儀都對加速度有一定的敏感性。事實上，加速度靈敏度有多種表現形式——其嚴重程度因設計而異。
  • 陀螺儀和磁羅盤在油田井噴檢測中的應用
    現如今陀螺儀和磁羅盤在油田井噴檢測中的應用，大大提高了檢測的質量，也保證了人身安全。VTI是陀螺儀生產的一個廠商,介紹其新陀螺指南。該陀螺儀是該公司最新的除了它的高度讚譽陀螺指南陀螺雖然鑽井工具套件。新的陀螺儀代表前進的一大步,準確和可靠的井筒位置和鑽井安全。
  • ADI 推出戰術級 MEMS 陀螺儀,性能匹敵光纖陀螺儀
    新款戰術級（零偏穩定度低於10°/小時）iSensor MEMS 陀螺儀，無需用戶配置就能產生精密準確的速率檢測數據，使得快速開發平臺穩定控制、導航、機器人、醫療儀器儀表等對精度要求非常高的應用成為可能。
  • MEMS陀螺儀原理與應用優勢分析
    現在輪到MEMS陀螺儀大顯神威了，消費電子集成MEMS陀螺儀的浪潮剛剛掀起。陀螺儀能夠測量沿一個軸或幾個軸運動的角速度，而MEMS加速計則能測量線性加速度，因此這兩者是一對理想的互補技術。事實上，如果組合使用加速計和陀螺儀這兩種傳感器
  • MEMS陀螺儀概況介紹
    1、微機械陀螺儀的工作原理MEMS陀螺儀利用科裡奧利力(Coriolis force，又稱為科氏力)現象。2、微機械陀螺儀的性能參數MEMS陀螺儀的重要參數包括：解析度(Resolution)、零角速度輸出(零位輸出)、靈敏度(Sensitivity)和測量範圍。這些參數是評判MEMS陀螺儀性能好壞的重要標誌，同時也決定陀螺儀的應用環境。
  • 加州大學發布高精度MEMS陀螺儀
    低端品常用於導航和防抖，MEMS振動陀螺儀就屬於低端品。而最高端的是靜電懸浮陀螺儀(ESG)，是羅克韋爾等公司在1970年代為核潛艇導航儀用途而開發的。核潛艇必須連續幾個月在水下潛行，因此需要超高精度的陀螺儀。ESG利用靜電力使直徑1cm的鈹(Be)球體懸浮在空中，並以15萬rpm的轉速旋轉。
  • 詳解MEMS陀螺儀的工作原理
    這一問題的答案會有助於解釋MEMS陀螺儀的工作原理。如今，1817年發明的陀螺儀在車輛控制、航空、航天、導航、機器人及軍事領域都得到了應用。MEMS陀螺儀也推動了在消費電子產品當中的應用，例如：在固定相機中的應用和交互式視頻遊戲中的應用。
  • 無處不在的微機電系統(MEMS)陀螺儀
    這一問題的答案會有助於解釋MEMS陀螺儀的工作原理。　　如今，1817年發明的陀螺儀在車輛控制、航空、航天、導航、機器人及軍事領域都得到了應用。MEMS陀螺儀也推動了在消費電子產品當中的應用，例如：在固定相機中的應用和交互式視頻遊戲中的應用。許多智慧型手機的應用程式也都充分利用了MEMS陀螺儀的功能。
  • 基於陀螺儀的技術文獻及應用案例匯總
    陀螺儀是用高速迴轉體的動量矩敏感殼體相對慣性空間繞正交於自轉軸的一個或二個軸的角運動檢測裝置。利用其他原理製成的角運動檢測裝置起同樣功能的也稱陀螺儀。
  • 一文讀懂角速度傳感器(陀螺儀)
    即矽微機電陀螺儀，絕大多數的MEMS陀螺儀依賴於相互正交的振動和轉動引起的交變科裡奧利力。MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems)是指集機械元素、微型傳感器、微型執行器以及信號處理和控制電路、接口電路、通信和電源於一體的完整微型機電系統。
  • MEMS陀螺儀將大顯神威
    現在輪到MEMS陀螺儀大顯神威了，消費電子集成MEMS陀螺儀的浪潮剛剛掀起。　　陀螺儀能夠測量沿一個軸或幾個軸運動的角速度，而MEMS加速計則能測量線性加速度，因此這兩者是一對理想的互補技術。　　事實上，如果組合使用加速計和陀螺儀這兩種傳感器，系統設計人員可以跟蹤並捕捉三維空間的完整運動，為最終用戶提供現場感更強的用戶使用體驗、精確的導航系統以及其它功能。　　ST在EMES市場的份額正在快速增長，作為全球公認的消費電子和手機市場最大的MEMS傳感器供應商，ST最近推出了30款以低功耗和小封裝為特色的高性能陀螺儀。
  • 用可編程模擬電路實現MEMS陀螺儀測量系統
    Leon Foucault在1852年發明了世界首個陀螺儀，這種傳統的機械式陀螺儀如圖1所示。Foucault認為，利用固定位置上的旋轉物體可以測量地球的旋轉。在理論上他的想法是正確的，但當時他只能讓物體保持旋轉數分鐘的時間，因此不足以觀察到地球的顯著運動。不過隨著電氣馬達的發明，陀螺儀突然變得切實可行了，因為馬達能讓物體無限地旋轉下去。
  • 加速度計和陀螺儀傳感器:原理、檢測及應用
    本文簡要介紹MEMS的工作原理、檢測架構以及各種潛在應用。利用微機械加工將所有電氣器件、傳感器和機械元件集成至一片共用的矽基片，從而由半導體和微加工技術組合而成。MEMS系統的主要元件是機械單元、檢測電路以及ASIC或微控制器。
  • 大疆無人機:MEMS陀螺儀技術完美結合
    「會飛的照相機」開始從專業的愛好者走向更為廣泛的受眾和應用領域，作為「會飛的照相機」，自穩防抖技術功不可沒。那麼，自穩防抖系統 在我們日常的硬體設備中有哪些神奇的應用呢?　　根據陀螺力學原理製作而成的陀螺儀被廣泛應用於科研、軍事和民用領域。比如：迴轉羅盤、定向指示儀、炮彈的翻轉、陀螺的章動、地球在太陽(月球)引力 矩作用下的旋進(歲差)等。陀螺儀的種類很多，按用。
  • 陀螺儀工作原理及創新應用
    最早的陀螺儀的簡易製作方式如下：即將一個高速旋轉的陀螺放到一個萬向支架上，靠陀螺的方向來計算角速度，簡易圖如下圖所示。其中，中間金色的轉子即為陀螺，它因為慣性作用是不會受到影響的，周邊的三個「鋼圈」則會因為設備的改變姿態而跟著改變，通過這樣來檢測設備當前的狀態，而這三個「鋼圈」所在的軸，也就是三軸陀螺儀裡面的「三軸」，即X軸、y軸、Z軸，三個軸圍成的立體空間聯合檢測各種動作，然後用多種方法讀取軸所指示的方向，並自動將數據信號傳給控制系統。
  • 車智匯告訴你,陀螺儀的旋轉世界及汽車領域上的應用
    而我們今天給大家介紹的陀螺儀，與陀螺有關，但是又大相逕庭。　　在不受外力影響時，一個旋轉物體的旋轉軸所指的方向是不會改變的，所以人們利用陀螺的力學性質所製成的各種功能的陀螺裝置稱為「陀螺儀」，陀螺儀主要用來傳感和維持方向，目前它在科學、軍事、技術、汽車、手機等領域都有著非常廣泛的應用。
  • 半導體mems企業有哪些_國內十大半導體mems企業排行榜
    打開APP 半導體mems企業有哪些_國內十大半導體mems企業排行榜 發表於 2018-04-08 11:08:28 、生產商用MEMS陀螺儀系列慣性傳感器的MEMS晶片公司，成立於2008年8月，總部位於上海張江高科技園區。
  • 單軸偏航MEMS陀螺儀的結構及原理
    事實上，MEMS傳感器是消費電子實現創新應用不可或缺的關鍵元器件。近年來，從遊戲機到手機，從筆記本電腦到白色家電，很多消費電子產品利用低g加速計，實現了運動控制的用戶界面和增強型保護系統。現在該輪到MEMS陀螺儀和地磁感應計發揮作用，推動新一波令人興奮的創新應用高速增長。
  • MEMS陀螺儀的性能參數及應用
    MEMS陀螺儀的重要參數包括：解析度(Resolution)、零角速度輸出(零位輸出)、靈敏度(Sensitivity)和測量範圍。