Ω Bảng 4.4 trình bày giá trị R SET ứng với các chu kỳ của độ rộng xung khác nhau
4.4.3 Khảo sát sensor ADXL202
Sensor ADXL202AQC tạo ra nhiễu Gauss trắng có mật độ nhiễu trung bình là 500.g.10 -6 m/s 1,5 . Nhiễu RMS được cho bởi công thức:
( 6 1,5 ) ( )
noise(rms) = 500 ⋅ ⋅ g 10 − m s i f BW ⋅ 1,5
Trong đó f BW là độ rộng băng tần của tín hiệu lối ra được đặt bởi C x , C y tính theo Hz.
Đặt sensor trên mặt phẳng tĩnh, đo tín hiệu ở lối ra tương tự kết quả được trình bày ở hình 4.10 và 4.11. Hình 4.10 thể hiện tín hiệu ở lối ra tương tự theo thời gian (hay theo số mẫu tín hiệu thu thập được) và ở hình 4.11 là mật độ phổ công suất của tín hiệu đo được. Tín hiệu này chính là nhiễu của sensor khi chưa có gia tốc tác động vào sensor. Ta thấy nhiễu của sensor ảnh hưởng không đáng kể tới kết quả đo được do độ nhạy của sensor là tương đối lớn 312mV/g.
(LUAN.VAN.THAC.SI).Ung.dung.Sensor.gia.toc.Mems.trong.viec.do.goc.nghieng.va.do.do.rung.Luan.van.ThS.Ky.thuat.vo.tuyen.dien.tu.va.thong.tin.lien.lac.2.07.00(LUAN.VAN.THAC.SI).Ung.dung.Sensor.gia.toc.Mems.trong.viec.do.goc.nghieng.va.do.do.rung.Luan.van.ThS.Ky.thuat.vo.tuyen.dien.tu.va.thong.tin.lien.lac.2.07.00(LUAN.VAN.THAC.SI).Ung.dung.Sensor.gia.toc.Mems.trong.viec.do.goc.nghieng.va.do.do.rung.Luan.van.ThS.Ky.thuat.vo.tuyen.dien.tu.va.thong.tin.lien.lac.2.07.00(LUAN.VAN.THAC.SI).Ung.dung.Sensor.gia.toc.Mems.trong.viec.do.goc.nghieng.va.do.do.rung.Luan.van.ThS.Ky.thuat.vo.tuyen.dien.tu.va.thong.tin.lien.lac.2.07.00
Luận văn thạc sỹ
Hình 4.9 Biên độ của nhiễu nền của sensor ADXL202AQC
Hình 4.10 Mật độ phổ công suất nhiễu của sensor ADXL202AQC
Việc kiểm tra độ chính xác của sensor được thực hiện bằng cách đo tín hiệu lối ra sensor theo hai hướng khác nhau (hình 4.11). Khi xensor dựng đứng theo trục X như hình vẽ 4.11a thì tại lối ra X filt , giá trị điện áp khi không có gia tốc tác động là 2.187V DC.
Vũ Việt Hùng 65
Luận văn thạc sỹ
Hình 4.11 Các hướng đặt sensor
Khi sensor đặt nằm ngang theo trục X như hình vẽ 4.12b thì giá trị điện áp đo được tại X filt khi không có gia tốc tác động là 2,5 V DC. Như vậy sự chênh lệch điện áp giữa hai vị trí đặt sensor này là
2,5V – 2,187V = 0,313V
Hai vị trí này vuông góc với nhau nên độ chênh lệch về gia tốc giữa hai vị trí này là 1g.Ta thu được giá trị chênh lệch điện áp giữa hai trục là 0,313V và độ nhậy của sensor là 312mV/g nên sai số tỷ đối của phép đo là 0.3%. Như vậy sensor có độ chính xác chấp nhận được và hoạt động của đầu đo là đáng tin cậy.
Hình 4.12 Hệ đo đặc trưng góc của sensor ADXL202
(LUAN.VAN.THAC.SI).Ung.dung.Sensor.gia.toc.Mems.trong.viec.do.goc.nghieng.va.do.do.rung.Luan.van.ThS.Ky.thuat.vo.tuyen.dien.tu.va.thong.tin.lien.lac.2.07.00(LUAN.VAN.THAC.SI).Ung.dung.Sensor.gia.toc.Mems.trong.viec.do.goc.nghieng.va.do.do.rung.Luan.van.ThS.Ky.thuat.vo.tuyen.dien.tu.va.thong.tin.lien.lac.2.07.00(LUAN.VAN.THAC.SI).Ung.dung.Sensor.gia.toc.Mems.trong.viec.do.goc.nghieng.va.do.do.rung.Luan.van.ThS.Ky.thuat.vo.tuyen.dien.tu.va.thong.tin.lien.lac.2.07.00(LUAN.VAN.THAC.SI).Ung.dung.Sensor.gia.toc.Mems.trong.viec.do.goc.nghieng.va.do.do.rung.Luan.van.ThS.Ky.thuat.vo.tuyen.dien.tu.va.thong.tin.lien.lac.2.07.00
Luận văn thạc sỹ
Chúng tôi đã thiết lập một hệ đo như hình 4.12 để đo đặc trưng của sensor đối với góc nghiêng. Hệ đo bao gồm một giá quang học của hãng Orient với độ chính xác là 0,1 0 , sensor gia tốc được đặt tại mặt phẳng trên trục quay của giá . Khi xoay giá quang học một góc nhất định, trục của giá cũng quay một góc tương ứng, khi đó tín hiệu ra của sensor sẽ đo giá trị góc quay này. Sơ đồ mạch điện của được trình bày ở hình 4.13 (sẽ trình bày cụ thể ở chương 5).
Hình 4.13 Sơ đồ kết nối
Tín hiệu lấy trên lối ra số của sensor được đưa thẳng vào vi điều khiển. Góc nghiêng tỉ lệ với số xung lối ra đếm được, bộ vi điều khiển chỉ cần đếm số xung là tính được góc nghiêng và sau đó gửi giá trị này về máy tính qua cổng RS232 của máy tính.
Hình 4.14 Sử dụng bộ đếm xung để đo T1
Vũ Việt Hùng 67
Luận văn thạc sỹ
T2 là chu kỳ của xung lối ra được thiết lập bằng điện trở R, ở đây chọn T2=10ms. Độ rộng của T1 tỉ lệ với góc nghiêng. Khi ghép nối với vi điều khiển, chúng ta sử dụng bộ đếm trong vi điều khiển để tính T1 (hình 4.14).
Ta thu được các kết quả thể hiện mối quan hệ giữa xung lối ra và góc nghiêng mà sensor đo được trên hai trục X và Y trong hình 4.15 và 4.16.
Hình 4.15 Mối liên hệ giữa xung lối ra trên kênh X và góc nghiêng
Hình 4.16 Mối liên hệ giữa xung lối ra trên kênh Y và góc nghiêng
(LUAN.VAN.THAC.SI).Ung.dung.Sensor.gia.toc.Mems.trong.viec.do.goc.nghieng.va.do.do.rung.Luan.van.ThS.Ky.thuat.vo.tuyen.dien.tu.va.thong.tin.lien.lac.2.07.00(LUAN.VAN.THAC.SI).Ung.dung.Sensor.gia.toc.Mems.trong.viec.do.goc.nghieng.va.do.do.rung.Luan.van.ThS.Ky.thuat.vo.tuyen.dien.tu.va.thong.tin.lien.lac.2.07.00(LUAN.VAN.THAC.SI).Ung.dung.Sensor.gia.toc.Mems.trong.viec.do.goc.nghieng.va.do.do.rung.Luan.van.ThS.Ky.thuat.vo.tuyen.dien.tu.va.thong.tin.lien.lac.2.07.00(LUAN.VAN.THAC.SI).Ung.dung.Sensor.gia.toc.Mems.trong.viec.do.goc.nghieng.va.do.do.rung.Luan.van.ThS.Ky.thuat.vo.tuyen.dien.tu.va.thong.tin.lien.lac.2.07.00
Luận văn thạc sỹ
Chúng tôi đã sử dụng một hàm số có dạng ⎟
⎠
⎜ ⎞
⎝
⎛ −
= w
x A x