基于单片机的便携角度测量仪(2)

2021-09-24 14:31

扇形的面积计算公式为:

由于机械震动、电磁干扰等因素,会影响到测量结果,故应多次测量取平均值。显示部分可以选择小的液晶屏或者七段数码管。七段数码管相对十液晶屏来说价格便宜,但显示内容单调;而液晶屏可以显示一些说明文字,但是价格相对较贵,此处选择液晶屏L5J。

5.数据测量及处理

表l为实验测量数据,其中角度的最小单位为(。),周期的最小单位为(us),以周期为自变量,每变化1 US,记录角度对应值。

瑚期(璐)角度(。)周期 (噼)角度(。)

46

45

44

43

42

4115314521

40

s。2等p

(卜6)

其中0为扇形对应的圆心角,单位为弧度,r为扇形的半径,单位为米。由于上下极板只有两对扇形铺铜,设相互重叠的角度为口(如图l一3),当o<a<等时,电容

39

2l

38372727571787

O36

30

335

33

634

3624

933

3923

1232

4222

1830

48

2428

54

器的有效极板面积为s=2.要.口;当雩<口<万时,有效极板

29

5119

面积为S=2 每 忉一口)。可以看到S随陧周期性变化,故电

容器的角度变化只能在o~鲁范围之内。

将有效极板面积s代入(1-5)式中,得

_I封期 ㈣

角度(。)

2660

2563

2078

1884

….C,3—g—og—lrr2.一t夤x。

(卜7)

若角度的变化量为缸,则电容C的变化量为…….

c:鱼学

666972758l

一一周期(u

o)

图2--2周期与角度对应关系曲线

‘。。

将式(1—7)代入式(1—4)中得周期与角度的关系为:

。、^'、

T=0.7(Rl+2R2) 三等口(1—8)

万弘O.7僻.+2R,).塑兰L.夙

(1—9)

、.。

、、I。

。、~、.

’’,

对应于角度变化量融,周期的变化量为:

其中R-,R:,go,易,,.,d均为常数,故卯与融成线性

关系。

将上述双层极电容器的极板数进行偶数倍扩大,其中奇数层极板固定在极板中间的转轴上,偶数层的极板固定在外壳上,旋转中间的转轴,奇数层极板随之转动,电容器的容值同样会随之发生变化,这样可以得到一个容值更大的可变电容器。由式(1—4)知,可变电容器的容值c越大,周期T就越大,频率也就越低,这样可以降低单片机的测量要求,提高分辨率。另外一种提高分辨率的方法是牺牲角度测量范围,将电容器的上

角度(。)

l∞

8C=要.旦学或8C=2 卫学。

万方数据 

下极板等分成6个或8个扇形,每隔一个扇形进行表面铺铜。这样当其中一个极板转动角度口,电容的变化量为

由数据拟合曲线得出斜率为k一 一0.33,由于软件将单片机周期测量精度调整为l u S,得出周期每变化1 u S,角度变化3度。本文采用双层极板电容,得到的电容值较小,若换成多层极板,并采用精密机械加工,可获得电容值更大的电容,进而使得测量的精度和灵敏度更高。

6.小结

文章将单片机应用到角度测量仪中,使得角度的测量更加智能化,通过理论计算和实验数据显示出,该测量方法简单、可靠,并且测量仪体积小,灵敏度高,便于携带,具有很好的实际应用价值。

单片机

参考文献

[1]康华光邹寿彬,《电子技术基础》数字部分(第

四版)高等教育出版社,2001.1,P375’P376[2][日]松井邦彦著,梁瑞林译,《传感器实用

电路设计与制作》科学出版社,2005.4[3]秦玉伟黄钊洪,《传感器世界》,基于CAV424

的无接触式电容角度传感器,2006年10期[4]李广弟朱月秀王秀山,《单片机基础》,

北京航空航天大学出版社,2001.7[5]张俊谟,《单片机中级教程》,北京航空航天

大学出版社,2002.8作者简介:

刘军胜(1983一),男,山西大同人,中国地质大学(武汉)数理学院硕士生,研究方向为嵌入式系统与智能仪器。

嵌入式Linux混合文件系统的设计与分析

王若关胜晓刁智华(中国科学技术大学自动化系)

摘要:嵌入式Linux系统必须达到性能和空间的优化。文章对嵌入式Linux进行了耗时分析,根据系统对根文件目录操作中耗时问题设计了嵌入式Linux混合文件系统,并与常见单一文件系统在启动速度和程序运行速度上对其进行了仿真测试。数据证明混合型文件系统不仅占用空间较小,并且能提高系统的性能。

关键词:嵌入式Linux,文件系统,混合中图分类号:TN39

AResearchofhybridrootFile—Systemof

EmbeddedLinUX

GuanShengxiaoDiaoZhihuaWangRuo

(DepartmentofAutomation,UniversityofScience

andTechnologyofChina)

Abstract:

balanced

memory

Performance

Linux

to

and

get

Size

mustusage

beof

inEmbeddedhigh

low

speed.Thepaperpresentahybrid

rootfile——systembasedonMTDdevicewhichcombinedCRA肝SandJFFS2,bycomparingtheboottimeofLinux

and

and

performance

Size

iS

with

system,the

small

rootfile——single

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