FAQ - Accelerometer

320 - 加速度计的噪声似乎太高。

在出厂前,我们对每个加速度计都进行了测试,而且在装运前,它必须通过我们的所有规范,包括噪声。请记住,我们规定了RMS噪声系数。这是噪声的平均值 – 峰到峰数值较高。如果加速度计的噪声仍然太高,检查你是否提供了正确电压,并且查看正确信号。同时,检查可能为系统增加噪声的环境因素。例如,附近的电机,将导致你的工作台发生振动。

363 - 每当我采用正加速度向前移动DMU时,图表将首先显示一个负值过度,然后显示正值过度,最后在一个数值附近振荡。我不明白的是这个首先下冲。当我将该装置移向x-轴/y-轴正向时,为什么会发生下冲?

DMU采用了一个非标准的加速度信号定义。当将装置直立安装在桌面时,输出读数为(0,0,+1)g。如果考虑这种情况,当你向下移动该装置时(HDX的z轴正向),该装置将自由落体,并且达到0g。所以,这实际上是一个负加速度,尽管根据DMU的z轴,它应该是正向的。

你应该将所有加速度输出乘以-1,然后满足加速度标准定义的要求。

其次,当你手动移动装置时,将无法获得一个平滑的加速度曲线。你的手/眼工作原理采用“位置”反馈,而不是加速度,所以加速度曲线看上去不太正常。同时,即使在一个相对平滑的表面上移动,你将会发现加速度产生“猛烈动作”。将加速度读数结合在一起,获得速度或者位置,从而查看是否比较熟悉。

加速度计只是用于测量当前的加速度,所以即使该加速度有些奇怪,但是也应该对装置进行。

364 - 我已经将IMU安装在了一个地面移动机器人上,并且得到了加速度的较高噪声的测量结果。即使机器人处于静止状态,测量结果也显示大约-3~3厘米/秒/秒的数值,颤动并且通常不是一个较好曲线。根据你的经验,是否需要进行滤波,从而改善加速度曲线 ?

你是使用模拟输出,还是数字输出?如果你使用模拟输出,你可能获得某些电路的电气噪声,从而使数据的噪声比真实数据的噪声高。如果你采用数字输出,则很可能是机器人正在进行的加速度操作。我们将加速度内部滤波至10Hz。因为我们主要将加速度作为一个垂直参考,所以我们需要进行上述操作。根据加速度计的用途,你可以增加其他滤波(查看长期运动)或者保持信息(查看所有机器人运动)。

369 - 我们采用DMU检测模型直升机的角度位置。DMU位于直升机上。我们采用引脚12和13的模拟信号。在电机起动后(没有起飞),传感器信号一直漂移。所以,我们无法依赖于传感器信号。我们推测这是噪声的原因(振动)。这是否正常,或者是否应该采用DMU加速度计进行修正?是否可能由DSP集成振动?我们如何进行滤波?没有振动的“正常”功能都正确。我们是否做错了什么?

加速度计没有区分电机振动或者真实加速度之间的差别。我们为输出采用了100Hz低通滤波器,因此应对任何高频噪声进行滤波。

我建议你对噪声频率进行测量,然后采用低通滤波器进行滤波。如果实际上由于振动造成,请尝试隔离他们。

378 - 你是否能够解释ADXL202EB-232评估面板的输出。文件中说明了从面板、2x和2y接收的四个字节。每个字节代表什么?是否应串联两个字节,以获得信号加速度值(g),或者两个字节是否代表其他内容?

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

选择评估工具选项卡。你应该能够下载一个数据表,以详细解释该原因。简而言之,所发送的数据是ADXL202PWM信号输出的占空比。

379 - 固定在加速度计的系统具有一个差分输入。根据我的数据表,加速度计仅具有一个输出。你是否建议将我们系统的负差分输入连接至加速度接地线?

来自加速度计的输出是单端输出。你需要将你的数据采集系统的负差分输入进行接地。你应该在接地时设计一些灵活性,因为这将形成不同的噪声。你不需要建立接地回路。通常情况下,你仅需要从传感器到达数据采集系统的信号线,并且将负输入连接至电源接地。

380 - 规范表中具有关于陀螺仪和加速度计的分辨率栏。偏置稳定性@ 25C是+/-1°/秒,所以如果我将它转换成度/小时,将会得到一个非常大的数据3600度/小时;但是,如果将其乘以分辨率值,我将很可能获得数据180度/小时。实际上,我是否需要将所有读数乘以该分辨率值,用于陀螺仪和加速度计 ?如果不是,分辨率数字的用途是什么 ?

偏置稳定性是一个有趣的数字。一般情况下,将试图描述随着时间或者温度变化的速度传感器信号的偏置变化量。一般情况下,根据测量之间的等待时间,可以看到不同的变化量。上述数值真实地表明,如果每次测量偏置,并且在之后任意时间返回(1分钟、1周、1年),新的偏置测量将在原测量的1度/秒范围内。

分辨率是你能用传感器测量的最小变化量。它与噪声级别有关。事实上,我们将分辨率作为一分钟内所采集的传感器数据的标准偏差。

正如你所看到的,偏置稳定性和分辨率是传感器性能的独立测量结果。

381 - 我正在研究轨道小车上用于测量超高的倾斜计(斜面 )的使用。以高达30千米/小时的速度,在曲线半径为最小100米的轨道上牵引小车。你的倾斜传感器是否受到离心力、加速度和减速度的影响?

我们所有的倾斜传感器将基于加速度计。我们输出了倾斜,假设我们所测量的加速度仅来自重力。(对于所有倾斜传感器,这是真实的。)在这种情况中,离心加速度将影响测量结果。在30千米/小时和100米半径转弯时,将对应大约4°的误差。

我们为动态应用提供了一个不同的传感器。请查看我们的网站:

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

这是一个固态垂直陀螺仪。它结合了角速度传感器和加速度计,以区分传感器实际旋转或者倾斜情况以及纯加速度情况之间的差别。你可以从网站上下载一个PDF数据表和说明。
 

384 - 我们购买了一个CXL02TG3-S加速度计。现在,我们尝试制作一个位置测量系统,正如你的技术论坛关于点惯性导航所描述的。所以,我们将再次几何模拟输出信号与梯形规则。我们认识到,该0G电压不是恒定的。所以,我们采用标签视图中的特殊直流估计器进行直流偏移滤波。但是,直流偏移将给我们带来一个较大误差。在结合前,你会如何建议补偿直流偏移?是否有可用的应用注意事项?

位置惯性的测量上是一个很难获得合理精度的艰巨任务。原因是偏置/偏移震动会在短时间内导致大量累积误差。你需要获得一个长期参考(例如GPS),以修正这些误差。

偏移/偏置都将随着温度和电源电压发送变化。可以采用CXL02TG3传感器内的温度传感器,对温度变化进行补偿。你需要在不同温度下运行装置,测量偏置,并且使用最佳拟合曲线以补偿偏置的变化。不幸的是,我们没有关于如何实施的应用注意事项。

385 - 我们一直存在HF系列加速度计的问题。在某些情况下,加速度计的0G电压应从上述原0G电压进行转移,并且在很长的时间间隔内保持在转移值。有时,他们将返回到原数值,然后再次转移。你是否能够告诉我们关于该转移原因,并且我们将如何解决这个问题?

HF系列加速度计的偏置电压随着电源电压和环境温度的变化而变化。由于没有直流响应,0G偏置对HF系列加速度计没有任何影响。你应该能够通过从加速度计信号中减去运行平均值,获得绝对加速度。

403 - 我正在研究对金属的重力冲击,并且考虑一件事情。加速度计的方向是否影响记录的结果?你是如何计算加速度计的跨度的?是否正值为+5V,负值为0V?

是的。当接触时,加速度计的方向将影响读数。如果你想测量冲击力,你将确保加速度计灵敏轴与冲击表面垂直。

加速度计的跨度通常为0. 5V(负极限值)~4. 5V(正极限值),中心为2.5V。对于最大数值的精确值,你需要参考校准数据表中的单个传感器。你可以通过下述公式进行评估:

输出=偏置+/- 灵敏度* 跨度

404 - 我们对IMU400的模拟输出存在疑问。在引脚5~7上,具有加速度计的输出。这些引脚上的电压在0~5V之间变化。现在的问题是,当我们在z轴或者x轴向下位置连接IMU时,引脚7或者5的电压将从0g开始增加,例如:如果0g的电压为2.536伏,则1g时的电压为2.710;反之亦然。但是当在y轴向下位置连接IMU时,电压将降至0g。该行为与z轴向下和x轴向下位置所观察的行为相反。是否正确?如果正确,那么我想了解x轴、y轴和z轴的校准公式。我具有校准参数表。其他问题是关于引脚5~7的加速度计输出在0~5V之间变化。但是对于陀螺仪,引脚8~20的电压在0~5V之间变化。引脚8~20的电压是否在0~5V之间变化?

我们建议你采用补偿输出,用于速度(引脚8、9&10)和加速度(引脚12、13和14)。你将会发现与我们用户手册所描述的信号规定匹配的输出。如果你采用数字输出,这也是对的。

对IMU400进行设置,从而当加速度计灵敏轴指向地面时,输出是正向的。但是,这是指当你沿着灵敏轴对装置加速时,实际上输出是负向的。这是Crossbow使用的规定,并且与正常SAE或者IEEE定义不匹配。

引脚5、6和7将提供直接来自加速度计的输出,范围为0~5V。这些输出具有相对其他两个轴“向后”的一个轴。这由于IMU内部的传感器方向而导致。补偿的输出能够对这种情况进行修正。

所有的补偿输出由数模转换器生成,并且全部范围为+/- 4.096V。没有0~5V输出的选项。

405 - 目前LP加速度计的该版本需要一个相当长的电缆。我们将该加速度计放入一个相对紧凑的包装中,而该电缆仅占用空间。是否可以订购一个具有较短电缆的相似加速度计?或者你能否推荐一个可能的装配方式,因为这些电线非常短。

加速度计上的电缆长度为8英尺。我认为较短的电缆不存在问题。如果你订购一个具有较短电缆的加速度计,将制作一个定制产品,并且包括相关的重要NRE。如果有体积要求,则这是值得实施的。但是,我建议你将连接器切断,然后在两端采用柔性铜辫。

406 - 我具有一个ADXL202EB-232A。我尝试采用Crossbow(X分析)软件实施两个小项目。如果我在上下运行的电梯上,则目前所做的工作是计算速度和距离。Crossbow/X分析是否这样做?如果是,它如何工作?

通过X分析,你无法计算ADXL202EB-232A的速度和位移。为了实现该目的,你将必须编写你自己的软件应用程序。

我们具有一个样品标签视图编码,用于解释如何与装置进行通信并且解释数据包。它位于CD中软件文件夹下。

408 - 我们具有两个LF系列加速度计,与我们的数据采集系统连接。但是,当我查看你的网站上软件提供“加速度视图”,它说明可以直接将CXL连接至COM1?它如何工作?如果适用该软件,我需要订购哪类接口卡?我是否能够同时使用两个LF系列加速度计,并且记录来自两个通道的信号(购买两个接口卡)?

你不能将加速度计直接连接到串口上。如果通过加速度视图使用LF系列加速度计,你需要采用CXLDK接口卡。关于更多详细信息,参考 http://www.xbow.http:com/Products/Product_pdf_files/Accel_pdf/CXLDK_Datasheet.Pdf

CXLDK能够使用最多4个输入通道。如果你具有单轴LF加速度计,你可以一次使用两个通道;如果是三轴模块,则需要使用两个CXLDK接口卡。

410 - 应用注意事项中说明可以采用胶粘剂对加速度计进行安装。我需要将加速度计(铝制)安装在不锈钢架上的不同点。是否有我应使用的特殊类型胶粘剂?双面胶带是否可接受?热胶如何?

热胶的类型主要取决于应用情况。你可以采用双面胶带,只要不造成加速度计基座和安装表面之间出现相对移动。实际上,我们没有采用能够建议的热胶。你可以考虑安装蜡。

413 - 查看DMU加速度计的X和Z轴是否指向180°。当轴箭头相对地面朝上90°,将存在+电压增益;当轴箭头相对地面存在朝下-90°,将存在-电压增益。在这种情况下,Y轴能够正确响应,但是X和Z轴的电压相反。是否对为什么该装置对所有轴不是以相同方式进行反映存在疑问?

你是否参考DMU的模拟电压输出?你所读取的并且输出所跨越的引脚包括哪些?如果来自引脚5、6和7,将直接从加速度计中获得,并且加速度计的安装限制描述了信号规定。

但是,如果你参考数字信号的加速度计输出或者比例模式下引脚12、13和14的模拟电压,将满足DMU标签上协调系统规定的要求。

423 - 我们所采用的CXLDK接口板与CXL加速度计之间电缆的长度为75米。对电缆进行屏蔽和接地,以减少对输出信号的干涉。我想查看在该距离内通电是否正常(因为来自面板)。

只要你能够恰当对电缆进行屏蔽以消除EMI,就能获得良好操作。过去,我们已经对其进行了良好测试,电缆长度高达300英尺。确保电缆另一端的总体载荷阻抗大约10K欧姆。

424 - 我们正在为各种传感器设计信号调节,并且我们需要知道输出阻抗。您规格表中标明的输出负载看起来有着相同的输出阻抗,尽管我从来没有看到它体现在nF电容中。这是一回事吗?

输出负载电阻(RL)通常指的是为避免造成电压下降的传感器输出的最小负载。输出负载电容(CL)是传感器可输出的最大电容。如果您的负载电容超过建议值,可能无法获得该设备的全部带宽。

426 - 我在“电压模式”启动时连接加速度计(即电源和加速度信号的单独连接)。根据CXL10HF3规范表,该面板应能够用于操作“电流模式”下的加速度计。你是否能够进行验证,如果能进行验证,你能确定连接(例如,对于X轴,使用引脚3和2(接地)吗)?谢谢。

之前,CXL10HF3 电流模式已经停止使用。你的装置应采用电压模式版本。采用6~30VDC输入(引脚1和引脚2),并且提供0~5V输出(引脚3452)。

431 - HF系列加速度计的规定低频滚降点的精度是多少? HF加速度计的低频(-3dB)点为0.3Hz。是否有精度数值?即0。3Hz +/-5%左右。换而言之,对于不同装置,较低-3dB点的变化是多少?

不幸的是,我们没有关于低频的精度规范。在一般情况下,传感器的频率范围为::
(+/-5%) 1 to 4000 Hz
(+/-10%) 0.68 to 6000 Hz
(+/-3dB) 0.32 to 10000 Hz

437 - 我们对你的单轴加速度计以及四通道CXLDK数字接口非常感兴趣,但是我们不确定是否可以将四个单轴加速度计连接至CXLDK数字接口。是否具有类似接线盒之类的部件,从而进行上述操作?

可以将四个单轴加速度计连接至CXLDK数字接口,但是你必须手动将加速度计输出接线至CXLDK的插头引脚。不幸的是,我们没有任何接头盒允许你进行该操作,但是接线应该很容易进行。

Memsic FAQ Accelerometer
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