基于MAD2020E加速度的0°～360°倾角传感器设计(2)

MAD2020E型加速度计传感器输出是2个PWM(占空比)：T1/(T1+T2)，则加速度输出为：

    PIC16F873中有3个定时器，利用time1可计算PWM高低脉冲宽度的时间。
    由MEMIC加速度计输入与输出的关系，信号的输出表达关系式：
    AOUT(α)=AOUT(0)+SENSITIVITY×SIN(α) (5)
    O°～360°倾角实现方法是先把MEMIC加速度计垂直放置，然后在调整可得AOUT(0)，后利用ARCTAN函数：

该方法无需温度补偿。0 g校准是通过预先设定一个偏置角度(AngleOffset)来实现，然后每次把偏置角度与AOUTX相加，就可完成0 g校准。
而系统软件主程序流程如图5所示。

3．2 实验结果
按上述倾角测量原理及电路设计，在实际转角测试平台上进行数据测量，测量角度误差如图6所示，测量误差结果的不大于±0．1°，实验证明测量倾角的方法具有良好的精度，从而实现了无温度补偿的双轴0°～360°倾角的测量。

4 结论
采用PIC16F873单片机的加速度倾角传感器设计，巧妙利用热电耦式MEMSIC加速度计MAD2020E传感器的灵敏度具有可重复的温度特性，两个轴的输出都是相同的变化幅度，反正切的运算剔除了灵敏度的误差，同时0 g的偏差利用预先设定好的角度偏置来实现，从而避免零点漂移造成的角度测量误差，实现了无温度补偿的双轴加速度0°～360°倾角高精度、智能化的测量。

(责任编辑：传感器)

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