[發明專利]一種寬溫高精度傾角傳感器及其精度補償方法

在審

• 申請號: 201810381929.1
• 申請日: 2018-04-19
• 公開（公告）號: CN110388897A
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 張方超;于冬洋;程思堯;杜秋宇;劉培東
• 申請（專利權）人: 鄭州航天電子技術有限公司
• 主分類號: G01C9/02
• 分類號: G01C9/02;G01C25/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種寬溫高精度傾角傳感器及其精度補償方法，其特征在于，包含DC-DC電源模塊、微處理器、MEMS傾角測量模塊、DAC芯片及通信模塊；

所述DC-DC電源模塊包括濾波電路、穩壓電源模塊及基準電源模塊；

所述微處理器包括SPI子系統、ADC子系統及精度修正模塊；

所述濾波電路輸入端與外部輸入電源相連，輸出端與穩壓電源模塊輸入端相連；基準電源模塊、微處理器、通信模塊及DAC芯片的電源輸入端均與穩壓電源輸出端相連；MEMS傾角測量模塊電源輸入端連接基準電源模塊電源輸出端；

所述MEMS傾角測量模塊的角度信號輸出端連接至微處理器ADC子系統的信號輸入端，溫度信號輸出端連接至微處理器SPI子系統的信號輸入端，ADC子系統和SPI子系統的信號輸出端均連接至精度修正模塊的信號輸入端，精度修正模塊的信號輸出端連接至通信模塊和DAC芯片信號輸入端，前者以數字信號形式輸出，后者以電流信號形式輸出。

2.如權利要求1所述的寬溫高精度傾角傳感器，其特征在于：產品測量軸向為X軸和Y軸，工作溫度范圍-40℃～+60℃。

3.如權利要求1所述的寬溫高精度傾角傳感器，其特征在于：所述微處理器型號為C8051F060。

4.如權利要求1所述的寬溫高精度傾角傳感器，其特征在于：所述DAC芯片型號為AD5422BREZ，共使用2只，分別對應X軸和Y軸，并采用菊花鏈的方式連接至微處理器。

5.如權利要求1所述的寬溫高精度傾角傳感器的精度補償方法，其特征在于：包括溫漂修正方法和線性修正方法。

6.如權利要求5所述的溫漂修正方法，其特征在于：將工作溫度范圍分為k段，k為正整數，各點對應溫度為T₀～T_k，各點對應溫漂值為ErrorT₀～ErrorT_k。軟件采用二次差值分段補償算法對溫漂誤差進行溫漂修正，算法模型如下：

其中，各變量定義如下：

angle：補償后輸出角度；

angle′：補償前角度；

T：當前實測溫度值。

7.如權利要求5所述的線性修正方法，其特征在于：軟件采用分段修正法對元器件自身誤差進行線性修正。該算法將測試角度范圍分為m段，m為正整數，每段范圍為5000，各點對應角度為S₀～Sm，采樣在各分段點的實測值D₀～Dm，算法模型如下：

其中，各變量定義如下：

angle：修正后的角度；

angle′：修正前的角度。