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可靠性相关论文范文参考文献,与基于ADXL213倾角仪性能的相关论文发表
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in（A/1）（4）图4滑动滤波对静态特性的影响
在其他外界条件不变的情况下,我们把此倾角仪固定在摇摆台上,关闭摇摆台,获得此时输出的角度数据,然后利用MATLAB画出图形.滑动窗口滤波处理前后倾角仪的数据对比图如图4所示：
由图4可知,滑动滤波前输出数据的波动范围大约为0.14°,但是滤波之后的输出数据为一条直线很平稳、没有波动.总体而言,滤波对倾角仪静态特性的影响不是太大,数据处理之前的波动误差在可接受范围之内.
2.3滑动滤波对动态特性的影响[4]
图5滑动滤波对动态特性的影响
由于传感器自身条件的限制（本传感器自身的线性范围只有-60°到+60°）,使得本系统输出的数据在超过60°后,输出结果与实际角度值的误差较大.所以,线性范围区域的数据是我们此次分析的重点.在其他外界条件不变的情况下,我们把此倾角仪固定在摇摆台上,打开摇摆台,获得此时输出的角度数据,然后利用MATLAB画出图形.滑动滤波前后,倾角仪输出的数据如图5所示：（以下数据是对X轴数据的动态分析结果）
分析上图可以得出,滤波前数据抖动较大并且较频繁,滤波之后数据波动很小,曲线很光滑.在超过65°之后由于传感器的原因导致输出角度值斜率变大,我们暂不予考虑（实际工程中的使用不超60°）.因此,滑动窗口滤波对倾角仪输出数据有较大的改善,使得输出的数据更加稳定.由此可得出：此滤波算法可以明显提高倾角仪的动态特性.
2.4数据输出频率的研究
数据输出频率反映了系统的实时性.输出频率越高,实时性越好,反之则越差.本系统采用的传感器ADXL213是一种直接输出占空比数据的传感器,与市场上常见的传感器SCA00T[5]相比,无需单片机发送相应的读取指令来获取指定轴的数据.所以理论上来讲,其数据输出频率应远远高于其它类型的传感器.但在实际测试过程中,本系统的输出频率远远低于工程上要求的输出频率,仅为15Hz左右.究其原因,主要是由于本系统根据加速度值来计算角度值的时候用到反正弦数学运算,此运算占用了大量处理器资源,严重地影响了数据的输出频率.
针对上述问题,我们采用了利用空间换取时间的思想.利用MATLAB把所有的角度值计算出来,然后把数据烧写到单片机的EEPROM当中,利用程序实现角度值与加速度值之间的关系,然后通过查表的方法找到角度值后输出.这种方法避免了利用单片机去计算反正弦运算,大大提高了数据的输出频率.采用这种方法加上数据处理之后的数据输出频率可达到35Hz左右,远高于市场上常见的倾角仪输出频率,满足了工程上对实时性的要求.
3结束语
加速度传感器的精度直接决定了双轴倾角仪的精度.由以上的实验分析可知,倾角仪的静态特性较好,未经过数据处理的数据也能基本满足实际工程要求；但动态效果较差,主要是由于传感器自身因素的影响.但这种较差的动态特性可以通过良好的补偿算法得以弥补,本系统便是采用了滑动窗口滤波的算法对输出数据进行处理,处理结果良好,完全可以ů
可靠性相关论文范文参考文献
本论文主要研究了周期值的波动性,并采用均值化方法消除波动.分别从静态特性、动态特性和数据输出频率三方面对倾角仪的性能进行了研究,其性能完全满足工程需要,具有较好的应用前景[6][7].
【参考文献】
[1]陈桂友,陈海峰,贺红.STC单片机与网络通信技术[M].北京：北京航空航天大学出版社,2013.
[2]传感器ADXL213数据手册[Z].
[3]闻新.MATLAB基础与实例教程[M].北京：国防工业出版社,2013,05.
[4]马洪连,郑保重.基于MEMS技术倾角测量系统的设计与实现[J].仪器仪表学报,2005,26（08）：185-187.
[5]孙汝建.基于SPI接口的双轴SCA100T倾角传感器及其应用方法[J].仪器仪表学报,2006,13（04）：69-71.
[6]ShuchaoWu,ShuhuaFan,JunLuoetal.Foldedpendulumtiltmeter[J].Rev.Sci.Instrum.,2002,73：2150-2156.
该文url http://www.sxsky.net/benkelunwen/06011535.html
[7]Z.B.Zhou,J.Winterflood,L.Juetal.Investigationofalaserwalker-offanglesensoranditsapplicationtotiltmeasurementingravitationalwavedetectors[J].Phys.Lett.A,2001,280：197-203.
[责任编辑：陈双芹]
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