基于AMR磁阻传感器和加速度传感器的电子罗盘

基于AMR磁阻传感器和加速度传感器的电子罗盘

基于AMR磁阻传感器和加速度传感器的电子罗盘
本文介绍的基于AMR磁阻传感器和加速度传感器ADXL202的电子罗盘，是捷联式惯性导
航系统中的一种。在电子罗盘系统中，单片机VRS51L3074完成对加速度传感器输出信号
脉宽和周期的计数，获得车辆瞬时加速度值，然后利用三角函数关系计算出当前位置相
对于已知参考位置之间的横滚和俯仰角度，进行姿态解算，得到车辆的前进方向和方位
角。但是汽车电磁环境复杂，特别是汽车的震动和瞬时功率变化会对ADXL202输出的占空
比信号产生尖峰脉冲干扰，严重影响计数的精度。因此，抑制脉冲干扰在提高计数精度
、增强系统性能方面显得尤为重要。

1 ADXL202工作原理

ADXL202传感器是由震荡器，X、Y方向传感器，相位检波电路以及占空比调制器组成，具
有数字输出接口和模拟电压信号输出接口。X、Y方向传感器是2个相互正交的加速度传感
器。ADXL202相对于地平面方向变化时，X、Y方向对应不同的输出，从而可以测量动态变
化的加速度和恒定的加速度。传感器的后级连相位检波器，主要是用来修正信号，并对
信号的方向作出判断。检波器输出的信号通过1个32
kΩ的电阻来驱动占空比调制器，设计时可以通过在XFILT和YFILT引脚外接电容CX和CY来
改变带宽。同时，外接电容对于滤除噪声和抑制零点漂移都有一定的效果。

信号通过低通滤波器之后，占空比调制器把信号转换为数字信号输出。通过T2脚的外接
电阻可以改变T2的周期T2(1～10
ms)，这就方便在精度要求不同的场合下使用。输出的占空比信号通过计数器可以计算出
占空比。加速度的计算可以通过公式(1)得到。
[pic]
当加速度为0g时，输出信号的占空比为50％；灵敏度每1g所引起的脉宽占空比变化12.5
％。在应用中0g时的失调和系统误差影响实际输出值。则根据测得的加速度值即可求得
X和Y轴的