[发明专利]一种含芯压电棒多维加速度传感器加速度测量系统

说明书

本发明公开了一种含芯压电棒多维加速度传感器加速度测量系统，包括：传感器信号处理系统和测量系统，所述的传感器信号处理系统包含有信号调理单元、信号采集与数据处理单元，所述的信号调理单元向信号采集与数据处理单元之间控制连接。通过上述方式，本发明提供的含芯压电棒多维加速度传感器加速度测量系统，通过电荷放大器部分实现阻抗变换及对信号进行滤波、放大，通过设置信号采集与处理单元实现电荷放大器输出的模拟信号进行采集并转换数字信号，通过相应芯片编程实现信号的预处理，再根据数字信号处理器中的加速度求解算法进行计算，获取并输出被测对象的加速度信息。

技术领域

本发明涉及一种加速度传感器控制系统，特别是涉及含芯压电棒多维加速度传感器加速度测量系统。

背景技术

加速度传感器是一种能够测量加速力的电子设备。加速力也就是当物体在加速过程中作用在物体上的力。加速度传感器有两种：一种是角加速度传感器，是由陀螺仪改进过来的。另一种就是加速度传感器。它也可以按测量轴分为单轴、双轴和三轴加速度传感器。现在，加速度传感器广泛应用于游戏控制、手柄振动和摇晃、汽车制动启动检测、地震检测、工程测振、地质勘探、振动测试与分析以及安全保卫振动侦察等多种领域。

含芯压电棒六维加速度传感器可完成测量物体移动线速度和角加速度，为移动终端设备等小功率电子设备提供高性能的六维加速度传感器，改变目前便携式移动设备中加速度传感器感应维数低，结构大、精度不高等情况。鉴于目前如智能手机、汽车的庞大市场，以及电子产品的快速更新换代，而且市场上还未出现类似的竞争产品，本产品的市场相当可观，需求紧迫，未来几十年市场容量大于100亿。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是如何提供一种通过电荷放大器部分实现阻抗变换及对信号进行滤波、放大，通过设置信号采集与处理单元实现电荷放大器输出的模拟信号进行采集并转换数字信号，通过相应芯片编程实现信号的预处理，再根据数字信号处理器中的加速度求解算法进行计算，获取并输出被测对象的加速度信息的加速度传感器控制系统。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种含芯压电棒多维加速度传感器加速度测量系统，包括：传感器信号处理系统和测量系统。所述的传感器信号处理系统包含有信号调理单元、信号采集与数据处理单元，所述的信号调理单元向信号采集与数据处理单元之间控制连接，且所述的信号调理单元向信号采集与数据处理单元传输信息。所述的信号采集与数据处理单元进一步包含有信号采集模块、数据处理模块和输出接口模块，所述的信号调理单元与信号采集模块之间控制连接，所述的信号采集模块与数据处理模块、输出接口模块之间依次连接。

所述的测量系统包含有控制单元、灵敏度单元、滤波单元、增益选择单元、电荷转换单元、第一缓冲模块、第二缓冲模块和两级放大模块。其中，所述的控制单元分别与灵敏度单元、滤波单元、增益选择单元之间控制连接，所述的增益选择单元与两级放大模块之间控制连接，所述的电荷转换单元与灵敏度单元、第一缓冲模块之间分别相连接。

在一个具体实施例中，所述滤波单元包含有低通滤波器选择模块、低通滤波器、高通滤波器选择模块、高通滤波器，所述的第一缓冲模块与低通滤波器、高通滤波器、第二缓冲模块依次连接。

在一个具体实施例中，所述测量系统还包含有模数转换器、数据输出及显示模块、电源、FPGA控制单元、DSP算法控制单元和输入单元，所述的FPGA控制单元与模数转换器、数据输出及显示模块、电源、DSP算法控制单元、键盘输入单元之间分别控制连接，且所述的FPGA控制单元与控制单元相连接。

在一个具体实施例中，所述的两级放大模块与模数转换器之间相连接。

在一个具体实施例中，所述的输入单元中包含有键盘输入

在一个具体实施例中，数据输出及显示模块包含有存储显示单元、U盘和液晶显示器。