CRS10陀螺仪及其在角速率与转角测量中的应用

2010-11-09 21:51:04来源: 华南农业大学 关键字:陀螺仪  转角测量  角速率  CRS10  MEMS

  微机电传感器(MEMS)惯性传感器在近几年来高速发展并得到了广泛的应用。微惯性传感器作为一种重要的MEMS,由微型陀螺仪、微型加速度计、专用集成电路(ASIC)、嵌入式微处理器及相应的软件组成,输出可以包含角速度加速度、姿态等多种信息,并且其体积小、集成度高、使用方便,在军民等领域都得到广泛应用。

  CRS10是Silicon SENSING公司的一款高精度的MEMS单轴陀螺仪,它是数字式输出,输出传感器运动过程的角速度和传感器工作的环境温度。

  在转角测量方面,传统的方法是使用角度传感器,测量起始时间的角度值,然后相比较得到转过的角度。在此,根据运动学原理,应用CRSl0陀螺仪,设计了一个角速度和转角测量系统系统配置有数据输出接口和液晶显示界面。

  1 CRS10功能介绍及使用

  CRSl0是一款高精度的数字角速率陀螺仪,集成度高,较宽的工作温度(-40~80℃),高带宽和宽泛的频率范围,极低的角速率随机漂移,标准5 V电压供电,SPI数据输出和模拟端口输出2种输出方式满足各种应用不同需求。在CRSl0的默认配置是为75 Hz带宽,±375(°)/s角速率测量访问。用户可根据需要,设置其角速率测量范围和带宽。例如可设置±75(°)/s的测量范围,也可设置带宽5、10、25、40、50、60和100 Hz。

  CRSl0采用23 mmxl7 mmxl0 mm封装。无论是垂直或可用水平支架可表面安装在PCB上。其体积小,集成度高,易于安装。可广泛应用于汽车偏航率测定、制导和控制、平台稳定、图像稳定、惯性测量装置、机器人和导航等领域。

  1.1 CRSl0功能介绍

  图1(a)和图l(b)分别是CRSl0的实物图和功能框图。由图l(b)可知,在CRSl0中,MEMS陀螺仪先感知外界信号,并将信号输出给数据采集专用集成电路,数据采集电路将处理后的信号输出给微控制器。微控制器将得到的数据结果存入输出寄存器。通过SPI总线,外部SPI主控器件向CRSl0发送控制指令或者读取。CRSl0内部设置有控制寄存器,寄存器都有默认的值,通过对控制寄存器的修改写操作,可以改变角速率测量范围频率和输出带宽等方面的控制效果。

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  CRSl0测量的是平行于PCB平面的角速率。CLK_N,SPI_IN,SPI_OUT和引脚是传感器的SPI接口,引脚是传感器的复位引脚。A-NL_OUT是角速率的模拟输出端口。

  CRSl0的数字输出部分还包含其工作环境的温度值。假如在无偿条件下,陀螺仪性能不佳,那么可通过使用这个温度进行建模和补偿。

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关键字:陀螺仪  转角测量  角速率  CRS10  MEMS

编辑:小甘 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2010/1109/article_1568.html
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