2010.3.23——2010.4.12熟悉资料，研究加速度计及其信号处理系统的 基本原理和所用芯片的相关资料； 2010.4.13——2010.5.7设计并搭建加速度计的信号处理电路； 2010.5.8——2010.5.31 编写相关程序并调试系统； 2010.6.1——2010.6.20 总结整体工作情况撰写毕业设计论文，进行毕 业答辩。 5.已具备的实验条件 和该课题有关的研究条件有： 1)DSP芯片开发系统； 2)数字电路开发模拟系统； 3)加速度计测试平台(离心机)； 6.参考文献 [1] 胡红革．硅挠性伺服加速度计设计[D]．四川：中物理院电子工程研究所，2001 [2] 陈浩．基于ARM的石英挠性加速度计采集处理系统设计[D]．哈尔滨工程大学，2007 [3] 黄颖．动力调谐陀螺仪数字再平衡回路的设计与实现[D]．哈尔滨工程大学， 2007 [4] Sangkyung Sung，Jang Gyu Lee，Taesam Kang．Design of force rebalance loop for silicon accelerometer using parametric robust control technique[J]．Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers，2000，49(3)：124-32 [5] Woo Seong Chen and Jun Ho Oh．Development of force balance accelerometer with high accu100racy for precision motion measurement[J]．Meas. sci. Technol.7(1996)：1001-1011 [6] 胡少青 张春熹 杜新政．应用高分辨率AD和DSP实现的加速度计并行数据采集系统[J]．电子测量与仪器学报，2002，16(3)：13-22 [7] 雷立铭，刘艳梅．大量程石英加速度计二元调宽再平衡回路的设计与应用[J]．中国惯性技术学报，2002，10(1)，51-54 [8] 李灵华，何丽君．24位高带宽Δ—Σ模／数转换器ADS1271的原理及应用 [9] 王波．液浮摆式加速度计测试系统的研究[D]．哈尔滨工业大学，2006 [10]厚泽，加速度计全数字力反馈回路设计，哈尔滨工程大学，2007 选题是否合适： 是□ 否□ 课题能否实现： 能□ 不能□ 指导教师（签字） 2010年 月 日 选题是否合适： 是□ 否□ 课题能否实现： 能□ 不能□ 审题小组组长（签字） 2010年 月 日
摘 要
加速度计是惯性导航系统中的重要元器件，在国防工业、航天航空、民用工业等领域都有广泛的应用。本文针对内部含有力反馈回路的加速度计表头来设计一套信号处理的系统，该系统是由精密采样电阻、低通滤波器、差动放大器、模数转换器、DSP和LabVIEW界面构成，可以很方便地实现加速度计信号的处理和在PC机上的显示。具体所做的工作如下：
1，设计了信号处理电路并且给出了其各部分的设计原理和模块电路图。 2，在例程基础上改写了DSP程序，同时介绍了DSP及其开发工具CCS的
基本知识，SPI和SCI部分的编程思路，给出了流程图。
3，编写了LabVIEW程序，给出了LabVIEW，VISA串口编程的相关内容，
也给出了程序的流程图。
4，介绍了实验的基本原理和方法，给出了一组实验数据和结果。
关键字：加速度计；再平衡回路；低通滤波；差动放大；ADC；DSP；LabVIEW；
ABSTRACT
Accelerometer is the most important device in inertia navigation, and it has been applied widely to national defence, aviation and civil industry. In this paper, we discuss the design of a system which can amplify and then dispose the signal of a kind of accelerometers that have force rebalance loop inside. Precise sampling resistance , low-pass filter, differential amplifiers, ADC, DSP and LabVIEW interface are included in this system. With the help of the system, we are able to dispose the signal of accelerometer and display it in the computer easily. Specific work are as follows: 1, Design the circuit, and this paper presents the design principles and the module electric circuit drawings of the measuring and controlling circuit.
2, Rewrite the examples of DSP, and the paper introduces fundamental knowledge of DSP and CCS, program of SPI and SCI, flow diagram is included as well. 3, Write LabVIEW programs, then introduce relational knowledge of LabVIEW, VISA serial communication and flow diagram of this program is presented. 4, the paper introduces the principle of experiment , the way to make experiment, a serial of data and the results of this experiment.
Key words: accelerometer; rebalance loop; low-pass; differential amplification; ADC;
DSP; LabVIEW;
目 录
第一章 绪论................................................................................................... 1
1.1 课题背景 ............................................................................................... 1 1.2 石英挠性加速度计 ............................................................................ 1 1.3 国内外发展情况简介 ....................................................................... 3
第二章 信号处理电路............................................................................... 5
2.1 电路结构框图 ..................................................................................... 5 2.2 精密采样电阻 ..................................................................................... 5 2.3 电压跟随器 .......................................................................................... 5 2.4 低通滤波器 .......................................................................................... 6 2.5 差动放大器 .......................................................................................... 7 2.6 模数转换器 .......................................................................................... 7 2.7 DSP电源模块....................................................................................... 8 2.8 串口电路 ............................................................................................... 9
第三章 DSP程序 ................................................................................... 10
3.1 DSP介绍 .............................................................................................. 10 3.2 开发工具CCS简介 ...........................................................................11 3.3 SPI程序相关..................................................................................... 12 3.4 SCI程序相关..................................................................................... 12
第四章 LabVIEW程序 ......................................................................... 14
4.1 LabVIEW简介..................................................................................... 14 4.2 串口说明 ............................................................................................. 14
1
4.3 LabVIEW程序说明 ........................................................................... 14
第五章 实验结果以及分析 ................................................................ 16
5.1 实验方法简介 ................................................................................... 16 5.2 实验结果 ............................................................................................. 17
第六章 总结 ................................................................................................... 18 参考文献........................................................................................................... 19 外文资料 中文资料 附录 致谢
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