基于MEMS重力检测的数字水平仪

为了实现较高精度的测量水平角度和两个相交平面的夹角,设计了基于MEMS三轴加速度传感器和MSP430F149单片机的新型高精度、低功耗数字水平仪。系统基于MEMS重力检测技术通过MEMS三轴加速度传感器检测空间三轴上的重力加速度分量来计算水平倾角,克服了双轴传感器在空间倾角测量上的缺陷;通过温度传感器DS18B20实时测量环境温度并对水平倾角进行温度补偿,提高测量的准确度;采用OLED显示角度（弧度、斜率）、温度和时间,采用E2PROM存储测量数据。实验结果表明,系统测试精度较高,具有一定的实用价值。...

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Published in实验室研究与探索 Vol. 35; no. 3; pp. 51 - 55
Main Author 张秀再 陈彭鑫 吴华娟
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心,江苏南京210044 2016
南京信息工程大学电子与信息工程学院,江苏南京210044
南京信息工程大学江苏省气象传感网技术工程中心,江苏南京210044%南京信息工程大学电子与信息工程学院,江苏南京,210044
Subjects
三轴加速度传感器
数字水平仪
温度补偿
重力检测
温度补偿
数字水平仪
重力检测
three-axis accelerometer
gravity detection
三轴加速度传感器
temperature compensation
digital gradienter
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ISSN1006-7167

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Summary:为了实现较高精度的测量水平角度和两个相交平面的夹角,设计了基于MEMS三轴加速度传感器和MSP430F149单片机的新型高精度、低功耗数字水平仪。系统基于MEMS重力检测技术通过MEMS三轴加速度传感器检测空间三轴上的重力加速度分量来计算水平倾角,克服了双轴传感器在空间倾角测量上的缺陷;通过温度传感器DS18B20实时测量环境温度并对水平倾角进行温度补偿,提高测量的准确度;采用OLED显示角度（弧度、斜率）、温度和时间,采用E2PROM存储测量数据。实验结果表明,系统测试精度较高,具有一定的实用价值。
Bibliography:ZHANG Xiu-zai,CHEN Peng-xin,WU Hua-juan（1. School of Electronic ＆ Information Engineering; b. Jiangsu Collaborative innovation Center on Atmospheric Environment and Equipment Technology（CICAEET） ;c. Jiangsu Technology ＆ Engineering Center of Meteorological Sensor Network;Nanjing University of Information Science ＆ Technology; Nanjing 210044, China）
In order to achieve high accuracy measurement of the horizontal angle and the angle between the two intersecting planes,this paper designs a new,high-precision and low-power digital gradienter based on MEMS three-axis accelerometer and MSP430F149 micro-controller. The system calculates the level obliquity by detecting gravitational acceleration component on each of the space three axes,and overcomes the shortcoming of two-axis accelerometer when dealing with space obliquity detection. The system achieves the real-time temperature through measurement and has the function of temperature compensation for level obliquity detected. The system uses OLED to display angle（
ISSN:1006-7167