鐵路檢測儀中陀螺儀的信號(hào)采集電路設(shè)計(jì)
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以上是理想情況下推導(dǎo)的角度計(jì)算公式，但是根據(jù)實(shí)驗(yàn)采集的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，靜態(tài)情況下每次采集的數(shù)據(jù)會(huì)在一個(gè)常數(shù)上下浮動(dòng)。為了減小電路對(duì)所采數(shù)據(jù)的影響，下面采用動(dòng)態(tài)電壓補(bǔ)償方法計(jì)算推導(dǎo)角度。陀螺儀連續(xù)狀態(tài)角度推導(dǎo)：
其中，Ucode0表示靜態(tài)情況下，相對(duì)電壓經(jīng)A／D芯片轉(zhuǎn)換后的二進(jìn)制；Ucode.i表示實(shí)時(shí)采集的電壓經(jīng)A／D芯片轉(zhuǎn)換后的二進(jìn)制；ti表示每次的積分時(shí)間。
4 實(shí)驗(yàn)分析
采用動(dòng)態(tài)電壓補(bǔ)償前采集的數(shù)據(jù)如表1所列。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/195037.htm
理論上，陀螺在靜止?fàn)顟B(tài)陀螺儀輸出的電壓應(yīng)該為0 V，對(duì)應(yīng)的角度也應(yīng)該為0°，即使考慮到其他干擾影響，采集的數(shù)據(jù)也會(huì)在0°附近浮動(dòng)。但是從表中可以看出，軌向的角度在1．44°浮動(dòng)，高低的角度在2．3°浮動(dòng)。
采用動(dòng)態(tài)電壓補(bǔ)償后采集的數(shù)據(jù)如表2所列，表中是兩組起始點(diǎn)開始采集的5個(gè)數(shù)據(jù)。
從表中可以看出，采集的角度在0°附近浮動(dòng)很小，數(shù)據(jù)穩(wěn)定性有了很好的改善，而且其起始點(diǎn)數(shù)據(jù)也比較穩(wěn)定。通過對(duì)檢測儀相對(duì)零點(diǎn)信號(hào)的多次采集，很好地解決了數(shù)據(jù)的相對(duì)零點(diǎn)不穩(wěn)定問題。
結(jié)語
鐵路檢測儀中采用兩個(gè)單軸光纖陀螺儀作為鐵路平順度其中兩個(gè)參數(shù)軌向和高低的傳感器，完成對(duì)鐵路軌道平順度的高速、高精度的數(shù)據(jù)采集。同時(shí)，通過與先前采集的數(shù)據(jù)比較分析，采用動(dòng)態(tài)電壓補(bǔ)償方法很好地解決了數(shù)據(jù)的相對(duì)零點(diǎn)浮動(dòng)問題，滿足了實(shí)際工程需要。
評(píng)論