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FAQ - Accelerometer

320 - 加速度計的噪聲似乎太高。

在出廠前,我們對每個加速度計都進行了測試,而且在裝運前,它必須通過我們的所有規范,包括噪聲。請記住,我們規定了RMS噪聲系數。這是噪聲的平均值 – 峰到峰數值較高。如果加速度計的噪聲仍然太高,檢查你是否提供了正確電壓,并且查看正確信號。同時,檢查可能為系統增加噪聲的環境因素。例如,附近的電機,將導致你的工作臺發生振動。

363 - 每當我采用正加速度向前移動DMU時,圖表將首先顯示一個負值過度,然后顯示正值過度,最后在一個數值附近振蕩。我不明白的是這個首先下沖。當我將該裝置移向x-軸/y-軸正向時,為什么會發生下沖?

DMU采用了一個非標準的加速度信號定義。當將裝置直立安裝在桌面時,輸出讀數為(0,0,+1)g。如果考慮這種情況,當你向下移動該裝置時(HDX的z軸正向),該裝置將自由落體,并且達到0g。所以,這實際上是一個負加速度,盡管根據DMU的z軸,它應該是正向的。

你應該將所有加速度輸出乘以-1,然后滿足加速度標準定義的要求。

其次,當你手動移動裝置時,將無法獲得一個平滑的加速度曲線。你的手/眼工作原理采用“位置”反饋,而不是加速度,所以加速度曲線看上去不太正常。同時,即使在一個相對平滑的表面上移動,你將會發現加速度產生“猛烈動作”。將加速度讀數結合在一起,獲得速度或者位置,從而查看是否比較熟悉。

加速度計只是用于測量當前的加速度,所以即使該加速度有些奇怪,但是也應該對裝置進行。

364 - 我已經將IMU安裝在了一個地面移動機器人上,并且得到了加速度的較高噪聲的測量結果。即使機器人處于靜止狀態,測量結果也顯示大約-3~3厘米/秒/秒的數值,顫動并且通常不是一個較好曲線。根據你的經驗,是否需要進行濾波,從而改善加速度曲線 ?

你是使用模擬輸出,還是數字輸出?如果你使用模擬輸出,你可能獲得某些電路的電氣噪聲,從而使數據的噪聲比真實數據的噪聲高。如果你采用數字輸出,則很可能是機器人正在進行的加速度操作。我們將加速度內部濾波至10Hz。因為我們主要將加速度作為一個垂直參考,所以我們需要進行上述操作。根據加速度計的用途,你可以增加其他濾波(查看長期運動)或者保持信息(查看所有機器人運動)。

369 - 我們采用DMU檢測模型直升機的角度位置。DMU位于直升機上。我們采用引腳12和13的模擬信號。在電機起動后(沒有起飛),傳感器信號一直漂移。所以,我們無法依賴于傳感器信號。我們推測這是噪聲的原因(振動)。這是否正常,或者是否應該采用DMU加速度計進行修正?是否可能由DSP集成振動?我們如何進行濾波?沒有振動的“正常”功能都正確。我們是否做錯了什么?

加速度計沒有區分電機振動或者真實加速度之間的差別。我們為輸出采用了100Hz低通濾波器,因此應對任何高頻噪聲進行濾波。

我建議你對噪聲頻率進行測量,然后采用低通濾波器進行濾波。如果實際上由于振動造成,請嘗試隔離他們。

378 - 你是否能夠解釋ADXL202EB-232評估面板的輸出。文件中說明了從面板、2x和2y接收的四個字節。每個字節代表什么?是否應串聯兩個字節,以獲得信號加速度值(g),或者兩個字節是否代表其他內容?

請查看http://products.analog.com/products/info.asp?product=ADXL202,

選擇評估工具選項卡。你應該能夠下載一個數據表,以詳細解釋該原因。簡而言之,所發送的數據是ADXL202PWM信號輸出的占空比。

379 - 固定在加速度計的系統具有一個差分輸入。根據我的數據表,加速度計僅具有一個輸出。你是否建議將我們系統的負差分輸入連接至加速度接地線?

來自加速度計的輸出是單端輸出。你需要將你的數據采集系統的負差分輸入進行接地。你應該在接地時設計一些靈活性,因為這將形成不同的噪聲。你不需要建立接地回路。通常情況下,你僅需要從傳感器到達數據采集系統的信號線,并且將負輸入連接至電源接地。

380 - 規范表中具有關于陀螺儀和加速度計的分辨率欄。偏置穩定性@ 25C是+/-1°/秒,所以如果我將它轉換成度/小時,將會得到一個非常大的數據3600度/小時;但是,如果將其乘以分辨率值,我將很可能獲得數據180度/小時。實際上,我是否需要將所有讀數乘以該分辨率值,用于陀螺儀和加速度計 ?如果不是,分辨率數字的用途是什么 ?

偏置穩定性是一個有趣的數字。一般情況下,將試圖描述隨著時間或者溫度變化的速度傳感器信號的偏置變化量。一般情況下,根據測量之間的等待時間,可以看到不同的變化量。上述數值真實地表明,如果每次測量偏置,并且在之后任意時間返回(1分鐘、1周、1年),新的偏置測量將在原測量的1度/秒范圍內。

分辨率是你能用傳感器測量的最小變化量。它與噪聲級別有關。事實上,我們將分辨率作為一分鐘內所采集的傳感器數據的標準偏差。

正如你所看到的,偏置穩定性和分辨率是傳感器性能的獨立測量結果。

381 - 我正在研究軌道小車上用于測量超高的傾斜計(斜面 )的使用。以高達30千米/小時的速度,在曲線半徑為最小100米的軌道上牽引小車。你的傾斜傳感器是否受到離心力、加速度和減速度的影響?

我們所有的傾斜傳感器將基于加速度計。我們輸出了傾斜,假設我們所測量的加速度僅來自重力。(對于所有傾斜傳感器,這是真實的。)在這種情況中,離心加速度將影響測量結果。在30千米/小時和100米半徑轉彎時,將對應大約4°的誤差。

我們為動態應用提供了一個不同的傳感器。請查看我們的網站:

http://www.xbow.com/Products/productsdetails.aspx?sid=29

這是一個固態垂直陀螺儀。它結合了角速度傳感器和加速度計,以區分傳感器實際旋轉或者傾斜情況以及純加速度情況之間的差別。你可以從網站上下載一個PDF數據表和說明。
 

384 - 我們購買了一個CXL02TG3-S加速度計。現在,我們嘗試制作一個位置測量系統,正如你的技術論壇關于點慣性導航所描述的。所以,我們將再次幾何模擬輸出信號與梯形規則。我們認識到,該0G電壓不是恒定的。所以,我們采用標簽視圖中的特殊直流估計器進行直流偏移濾波。但是,直流偏移將給我們帶來一個較大誤差。在結合前,你會如何建議補償直流偏移?是否有可用的應用注意事項?

位置慣性的測量上是一個很難獲得合理精度的艱巨任務。原因是偏置/偏移震動會在短時間內導致大量累積誤差。你需要獲得一個長期參考(例如GPS),以修正這些誤差。

偏移/偏置都將隨著溫度和電源電壓發送變化。可以采用CXL02TG3傳感器內的溫度傳感器,對溫度變化進行補償。你需要在不同溫度下運行裝置,測量偏置,并且使用最佳擬合曲線以補償偏置的變化。不幸的是,我們沒有關于如何實施的應用注意事項。

385 - 我們一直存在HF系列加速度計的問題。在某些情況下,加速度計的0G電壓應從上述原0G電壓進行轉移,并且在很長的時間間隔內保持在轉移值。有時,他們將返回到原數值,然后再次轉移。你是否能夠告訴我們關于該轉移原因,并且我們將如何解決這個問題?

HF系列加速度計的偏置電壓隨著電源電壓和環境溫度的變化而變化。由于沒有直流響應,0G偏置對HF系列加速度計沒有任何影響。你應該能夠通過從加速度計信號中減去運行平均值,獲得絕對加速度。

403 - 我正在研究對金屬的重力沖擊,并且考慮一件事情。加速度計的方向是否影響記錄的結果?你是如何計算加速度計的跨度的?是否正值為+5V,負值為0V?

是的。當接觸時,加速度計的方向將影響讀數。如果你想測量沖擊力,你將確保加速度計靈敏軸與沖擊表面垂直。

加速度計的跨度通常為0. 5V(負極限值)~4. 5V(正極限值),中心為2.5V。對于最大數值的精確值,你需要參考校準數據表中的單個傳感器。你可以通過下述公式進行評估:

輸出=偏置+/- 靈敏度* 跨度

404 - 我們對IMU400的模擬輸出存在疑問。在引腳5~7上,具有加速度計的輸出。這些引腳上的電壓在0~5V之間變化。現在的問題是,當我們在z軸或者x軸向下位置連接IMU時,引腳7或者5的電壓將從0g開始增加,例如:如果0g的電壓為2.536伏,則1g時的電壓為2.710;反之亦然。但是當在y軸向下位置連接IMU時,電壓將降至0g。該行為與z軸向下和x軸向下位置所觀察的行為相反。是否正確?如果正確,那么我想了解x軸、y軸和z軸的校準公式。我具有校準參數表。其他問題是關于引腳5~7的加速度計輸出在0~5V之間變化。但是對于陀螺儀,引腳8~20的電壓在0~5V之間變化。引腳8~20的電壓是否在0~5V之間變化?

我們建議你采用補償輸出,用于速度(引腳8、9&10)和加速度(引腳12、13和14)。你將會發現與我們用戶手冊所描述的信號規定匹配的輸出。如果你采用數字輸出,這也是對的。

對IMU400進行設置,從而當加速度計靈敏軸指向地面時,輸出是正向的。但是,這是指當你沿著靈敏軸對裝置加速時,實際上輸出是負向的。這是Crossbow使用的規定,并且與正常SAE或者IEEE定義不匹配。

引腳5、6和7將提供直接來自加速度計的輸出,范圍為0~5V。這些輸出具有相對其他兩個軸“向后”的一個軸。這由于IMU內部的傳感器方向而導致。補償的輸出能夠對這種情況進行修正。

所有的補償輸出由數模轉換器生成,并且全部范圍為+/- 4.096V。沒有0~5V輸出的選項。

405 - 目前LP加速度計的該版本需要一個相當長的電纜。我們將該加速度計放入一個相對緊湊的包裝中,而該電纜僅占用空間。是否可以訂購一個具有較短電纜的相似加速度計?或者你能否推薦一個可能的裝配方式,因為這些電線非常短。

加速度計上的電纜長度為8英尺。我認為較短的電纜不存在問題。如果你訂購一個具有較短電纜的加速度計,將制作一個定制產品,并且包括相關的重要NRE。如果有體積要求,則這是值得實施的。但是,我建議你將連接器切斷,然后在兩端采用柔性銅辮。

406 - 我具有一個ADXL202EB-232A。我嘗試采用Crossbow(X分析)軟件實施兩個小項目。如果我在上下運行的電梯上,則目前所做的工作是計算速度和距離。Crossbow/X分析是否這樣做?如果是,它如何工作?

通過X分析,你無法計算ADXL202EB-232A的速度和位移。為了實現該目的,你將必須編寫你自己的軟件應用程序。

我們具有一個樣品標簽視圖編碼,用于解釋如何與裝置進行通信并且解釋數據包。它位于CD中軟件文件夾下。

408 - 我們具有兩個LF系列加速度計,與我們的數據采集系統連接。但是,當我查看你的網站上軟件提供“加速度視圖”,它說明可以直接將CXL連接至COM1?它如何工作?如果適用該軟件,我需要訂購哪類接口卡?我是否能夠同時使用兩個LF系列加速度計,并且記錄來自兩個通道的信號(購買兩個接口卡)?

你不能將加速度計直接連接到串口上。如果通過加速度視圖使用LF系列加速度計,你需要采用CXLDK接口卡。關于更多詳細信息,參考 http://www.xbow.http:com/Products/Product_pdf_files/Accel_pdf/CXLDK_Datasheet.Pdf

CXLDK能夠使用最多4個輸入通道。如果你具有單軸LF加速度計,你可以一次使用兩個通道;如果是三軸模塊,則需要使用兩個CXLDK接口卡。

410 - 應用注意事項中說明可以采用膠粘劑對加速度計進行安裝。我需要將加速度計(鋁制)安裝在不銹鋼架上的不同點。是否有我應使用的特殊類型膠粘劑?雙面膠帶是否可接受?熱膠如何?

熱膠的類型主要取決于應用情況。你可以采用雙面膠帶,只要不造成加速度計基座和安裝表面之間出現相對移動。實際上,我們沒有采用能夠建議的熱膠。你可以考慮安裝蠟。

413 - 查看DMU加速度計的X和Z軸是否指向180°。當軸箭頭相對地面朝上90°,將存在+電壓增益;當軸箭頭相對地面存在朝下-90°,將存在-電壓增益。在這種情況下,Y軸能夠正確響應,但是X和Z軸的電壓相反。是否對為什么該裝置對所有軸不是以相同方式進行反映存在疑問?

你是否參考DMU的模擬電壓輸出?你所讀取的并且輸出所跨越的引腳包括哪些?如果來自引腳5、6和7,將直接從加速度計中獲得,并且加速度計的安裝限制描述了信號規定。

但是,如果你參考數字信號的加速度計輸出或者比例模式下引腳12、13和14的模擬電壓,將滿足DMU標簽上協調系統規定的要求。

423 - 我們所采用的CXLDK接口板與CXL加速度計之間電纜的長度為75米。對電纜進行屏蔽和接地,以減少對輸出信號的干涉。我想查看在該距離內通電是否正常(因為來自面板)。

只要你能夠恰當對電纜進行屏蔽以消除EMI,就能獲得良好操作。過去,我們已經對其進行了良好測試,電纜長度高達300英尺。確保電纜另一端的總體載荷阻抗大約10K歐姆。

424 - 我們正在為各種傳感器設計信號調節,并且我們需要知道輸出阻抗。您規格表中標明的輸出負載看起來有著相同的輸出阻抗,盡管我從來沒有看到它體現在nF電容中。這是一回事嗎?

輸出負載電阻(RL)通常指的是為避免造成電壓下降的傳感器輸出的最小負載。輸出負載電容(CL)是傳感器可輸出的最大電容。如果您的負載電容超過建議值,可能無法獲得該設備的全部帶寬。

426 - 我在“電壓模式”啟動時連接加速度計(即電源和加速度信號的單獨連接)。根據CXL10HF3規范表,該面板應能夠用于操作“電流模式”下的加速度計。你是否能夠進行驗證,如果能進行驗證,你能確定連接(例如,對于X軸,使用引腳3和2(接地)嗎)?謝謝。

之前,CXL10HF3 電流模式已經停止使用。你的裝置應采用電壓模式版本。采用6~30VDC輸入(引腳1和引腳2),并且提供0~5V輸出(引腳3452)。

431 - HF系列加速度計的規定低頻滾降點的精度是多少? HF加速度計的低頻(-3dB)點為0.3Hz。是否有精度數值?即0。3Hz +/-5%左右。換而言之,對于不同裝置,較低-3dB點的變化是多少?

不幸的是,我們沒有關于低頻的精度規范。在一般情況下,傳感器的頻率范圍為::
(+/-5%) 1 to 4000 Hz
(+/-10%) 0.68 to 6000 Hz
(+/-3dB) 0.32 to 10000 Hz

437 - 我們對你的單軸加速度計以及四通道CXLDK數字接口非常感興趣,但是我們不確定是否可以將四個單軸加速度計連接至CXLDK數字接口。是否具有類似接線盒之類的部件,從而進行上述操作?

可以將四個單軸加速度計連接至CXLDK數字接口,但是你必須手動將加速度計輸出接線至CXLDK的插頭引腳。不幸的是,我們沒有任何接頭盒允許你進行該操作,但是接線應該很容易進行。

Memsic FAQ Accelerometer
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