ADIS16209 IMU在傾角測量中的應用

摘 要:介紹了Analog Device公司MEMS慣性傳感器ADIS16209的特性，闡述了使用其測量傾角的原理與方法，并設計了基于Luminary公司的LM3S8962 ARM7微處理器組成一個傾角測量系統。最后將其得到的結果與Crossbow Technology公司的AHRS得到的結果進行比較分析，得到傾角測量系統在靜態情況下可以準確地測量傾角的結論。

關鍵詞:ADIS16209; 傾角測量; LM3S8962; 靜態

中圖分類號:TP212 文獻標識碼:A

文章編號:1004-373X(2010)13-0110-04

Application of ADIS16209 IMU in Inclination Measurement

WU Xiao-peng， ZHAO Zuo-xi， HU Lian， ZHANG Lin

(MOE Key Laboratory of Key Technology on Agricultural Machine and Equipment， South China Agricultural University， Guangzhou 510640， China)

Abstract: The characteristics of MEMS inertial sensor ADIS16209 (produced by Analog Device) is introduced. The principle and method to measure the inclination with ADIS16209 are elaborated. An inclination measuring system was designed by using LM3S8962 ARM7 microprocessor and ADIS16209. The measuring system can accurately measure inclination through comparing the results gained by this system with AHRS of Crossbow Technology Company.

Keywords: ADIS16209; inclination measurement; LM3S8962; static state

0 引 言

傾角傳感器是測量關于水平傾斜角的裝置[1]，傾角變化測量儀器是許多工業應用設備需要具備的一個組成部分，包括測量設備、衛星天線穩定系統、工廠機床、運動安全監視器和汽車輪位對準裝置等。準確地測量傾角的變化，有利于這些設備更加穩定的工作及避免事故發生。現在采用的傾角測量儀大多數體積較大，信號采集比較慢，測量精度不高，誤差較大，需要做大量的溫度補償和校準工作。這些缺點制約著工業設備性能的提高，也加大了工程的工作量。

ADIS16209是ADI公司新推出的一款精密的微電子機械系統(MEMS)[2]傾斜計，提供小于0.1°線性傾斜誤差的全補償直接角度輸出，它使用出廠時安裝的校正系數動態地檢測系統環境并且補償直接數字角度輸出以便解決電壓、溫度、角度和其他參數變化引起的誤差，減少了產品設計時間、減低成本和復雜性。

本文詳細地介紹ADIS16209的功能特性和使用方法，并使用Luminary公司的LM3S8962 Cortex-M3[3]微處理器與之組合設計一個傾角測量系統。最后對測量結果進行分析。

1 ADIS16209功能與使用方法

ADIS16209的是一種高精度、數字化傾角測量儀和雙軸加速度測量儀，可以在單軸(±180°)，雙軸(±90°)等兩種模式下運作[4]。……