اندازه گیری شتاب توسط پالس PWM در حسگر ADXL202

اندازه گیری شتاب توسط پالس PWM

شتاب سنج ADXL202، سیستمی الکترومکانیکی در ابعاد میکرو یا اصطلاحا MEMS است که نسبت به اندازه حرکت و گرانش حساس است. علاوه بر اندازه گیری شتاب توسط این حسگر می توان با انتگرال گیری از سیگنال خروجی، سرعت جابجایی را نیز به دست آورد. این شتاب سنج با توجه به قابلیت های گفته شده، کاربردهای فراوانی در الکترونیک، رباتیک و صنعت دارد.

خروجی این شتاب سنج بر خلاف شتاب سنج های دیگر، پالس های دیجیتال می باشند که چرخه کاری آن ها با شتاب در هر یک از محورهای حساس متناسب است. این خروجی ها می توانند به طور مستقیم توسط زمان سنج میکروکنترلر اندازه گیری شوند و استفاده از مبدل آنالوگ به دیجیتال لازم نیست. ثایت زمانی خروجی نیز می تواند توسط Rset بین 0.5ms تا 10ms تنظیم شود که در قسمت پایین نمودار بلوکی شتاب سنج در شکل زیر مشاهده می کنید.

نمودار بلوکی شتاب سنج ADXL202

توجه : در مطالب گذشته نحوه راه اندازی، برنامه نویسی و اندازه گیری پالس PWM خروجی در سنسور شتاب سنج ADXL202 را توسط میکروکنترلرهای AVR در قالب یک پروژه انجام دادیم که شما دوستان عزیز می توانید از طریق لینک زیر پروژه مربوطه را مشاهده نمائید. به همین دلیل در این مطلب می خواهیم نحوه محاسبه شتاب توسط مقدار زمان محاسبه شده در پروژه قبلی را بدست آوریم.

دانلود پروژه راه اندازی شتاب سنج ADXL202 با میکرو AVR

نحوه محاسبه شتاب در آی سی ADXL202

همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است، خروجی به صورت PWM می باشد که در حقیقت نسبت T1/T2 متناسب با شتاب اعمالی به شتاب سنج است. در این شتاب سنج، شتاب صفر برابر با چرخه کاری 50 درصد می باشد و به ازای هر g، چرخه کاری 12.5% تغییر می کند. مقدار T2، تنها یک بار و با توجه به Rset تنظیم می شود.

تصویر خروجی آی سی شتاب سنج ADXL202 به صورت PWM

همانطور که قبلا گفته شد، برای اندازه گیری طول بخش (ON) سیکل (T1) از یک زمان سنج استفاده می شود. با اندازه گیری T1 و داشتن T2، شتاب مورد نظر به دست می آید. در ادامه نحوه بدست آوردن زاویه از روی شتاب اندازه گیری شده را توضیح می دهیم.

شتاب سنج موقعی به نوسان (Tilt) حساس است که محور حساس آن عمود بر نیروی گرانش، یعنی موازی با سطح زمین باشد. در این حالت حساسیت آن به تغییرات بسیار بالا خواهند بود. زمانی که شتاب سنج عمود بر گرانش است، خروجی آن حدود 17.5mg به ازای هر درجه نوسان تغییر می کند، ولی در زوایای نزدیک به 45 درجه تغییرات به ازای هر درجه نوسان 12.2mg است.

در جدول زیر تغییرات محورهای X و Y را به ازای مثبت و منفی 90 درجه نوسان نشان می دهد.

جدول تغییرات خروجی شتاب سنج ADXL202 نسبت به محورهای X و Y به ازای مثبت و منفی 90 درجه نوسان

 اطلاعات پروژه

 رمز فایل : www.electronics98.com (این مطلب فاقد فایل جهت دانلود است)

 نویسنده : فرهاد اکبری

 تاریخ انتشار : 16 دسامبر 2014

2 دیدگاه

  1. با سلام..این پروژه و این شتاب سنج برای اندازه گیری سرعت و شتاب خودرو مناسبه؟

  2. سلام دوست عزیز
    برای اندازه گیری شتاب اولیه مناسبه اما برای اندازه گیری سرعت دائمی خودرو خیر، مناسب نیست.

 شرایط و قوانین ثبت دیدگاه

 فارسی بنویسید و از کیبورد فارسی استفاده کنید.

 لطفاً بیش‌از‌حدِ معمول، شکلک یا ایموجی استفاده نکنید و از کشیدن حروف یا کلمات با صفحه‌کلید بپرهیزید.

 به کاربران و سایر اشخاص احترام بگذارید. پیام‌هایی که شامل محتوای توهین‌آمیز و کلمات نامناسب باشند، حذف می‌شوند.

 از ارسال لینک‌های سایت‌های دیگر و ارایه‌ی اطلاعات شخصی خودتان مثل شماره تماس، ایمیل و آی‌دی شبکه‌های اجتماعی پرهیز کنید.