[实用新型]一种数字式双轴角位移传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种传感器，具体涉及一种数字式双轴角位移传感器。

背景技术

随着我国科技的进步，工程领域对设备安装水平度的要求不断提高，同时部分仪器也要求能够得到准确的角位移。在这样的需求背景下，国内传感器市场需要一种高分辨率、低功耗、响应速度快、适应性强、成本低的角位移传感器。

目前，测量双轴角位移的传感器尚存在标定方式复杂、对工作环境要求高、不能根据后续系统调整输出参数的缺点。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种数字式双轴角位移传感器，是一种用双轴加速度芯片制作的数字式传感器，能够测量设备在X轴、Y轴方向与水平面之间的角位移。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种数字式双轴角位移传感器，包括双轴加速度传感器3，双轴加速度传感器3的第一模拟电压输出端口9和第二模拟电压输出端口10分别和信号调理电路4的第一输入端口11和第二输入端口12相连接；信号调理电路4的第一输出端口13和A／D转换模块5的第一输入端15相连接，信号调理电路4的第二输出端口14和A／D转换模块5的第二输入端16相连接，A／D转换模块5的时钟输入端口18和微处理器6的时钟线输入输出I／O端口20相连接，A／D转换模块5的数据线通信端口17和微处理器6的数据线输入输出I／O端口19相连接，微处理器6的发送输出端口21和信号转换接口7的接收输入端口23相连接，微处理器6的接收输入端口22和信号转换接口7的发送输出端口24相连接，微处理6的温度测量输入输出I／O端口30和温度传感器2的数据线通信端口29相连接，信号转换接口7的发送输出端口25和上位机8的接收输入端口27相连接，信号转换接口7的接收输入端口26和上位机8的发送输入端口28相连接；温度传感器2、双轴加速度传感器3、A／D转换模块5、微处理器6以及信号转换接口7的电源输入端和电源模块1相连接。

所述的信号调理电路4包括第一输入端口11和第二输入端口12，第一输入端口11和电阻R1的一端电连接，电阻R1的另一端、并联连接的电阻R2和电容C1的一端以及第一电压跟随器31的正极接入端电连接，并联连接的电阻R2和电容C1的另一端接地，第一电压跟随器31的负极接入端、第一电压跟随器31的输出端以及信号调理电路4的第一输出端口13电连接，信号调理电路4的第二输入端口12和电阻R3的一端电连接，电阻R3的另一端、并联连接的电阻R4和电容C2的一端以及第二电压跟随器32的正极接入端电连接，并联连接的电阻R4和电容C2的另一端接地，第二电压跟随器32的负极接入端、第二电压跟随器32的输出端以及信号调理电路4的第二输出端口14电连接，其中电阻R1、电阻R2以及电容C1的连接组成第一RC电路，其中电阻R3、电阻R4以及电容C2的连接组成第二RC电路。

所述的微处理器6包含数字滤波模块和温度补偿模块。

所述的双轴加速度传感器3采用的是微电子芯片。

本实用新型通过双轴加速度传感器感应到的被测量件重力加速度的分量大小变化并通过信号调理电路、A／D转换模块、微处理器并结合温度传感器，最后将修正后的被测量件的双轴角位移值通过信号转换接口输送到上位机显示。由于双轴加速度传感器采用的是微电子芯片，具有灵敏度高和测量精度高的优点；借助温度传感器实时监测温度的变化，并将温度信号发送至微处理器中进行温度的自动补偿，避免了传感器受环境温度影响较大从而导致精度差的缺点；微处理器利用数字滤波算法，有效地降低了测量过程中振动冲击的影响，抗振动干扰能力强；采用信号转换接口，可接入其它的设备来配合工作，扩展性好；上位机通过通信命令可对微处理器进行输出频率的设置，以满足后续系统的要求，提高了传感器适用性，同时上位机也可以通过通信命令对传感器角位移的角度标定，更为方便快捷；另外所用的部件由小封装低功耗电子器件组装而成，体积小、功耗低。

附图说明

图1是本实用新型的各部件连接示意图。

图2是本实用新型的信号调理电路4的内部第一RC电路和第一电压跟随器的接线图。

图3是本实用新型的信号调理电路4的内部第二RC电路和第二电压跟随器的接线图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的描述。