传感技术中的基于AMR和加速度传感器的电子罗盘的抗干扰设计

本文介绍的基于AMR磁阻传感器和加速度传感器ADXL202的电子罗盘，是捷联式惯性导航系统中的一种。在电子罗盘系统中，单片机VRS51L3074完成对加速度传感器输出信号脉宽和周期的计数，获得车辆瞬时加速度值，然后利用三角函数关系计算出当前位置相对于已知参考位置之间的横滚和俯仰角度，进行姿态解算，得到车辆的前进方向和方位角。但是汽车电磁环境复杂，特别是汽车的震动和瞬时功率变化会对ADXL202输出的占空比信号产生尖峰脉冲干扰，严重影响计数的精度。因此，抑制脉冲干扰在提高计数精度、增强系统性能方面显得尤为重要。 　　1 ADXL202工作原理 　　ADXL202传感器是由震荡器，X、Y方向传 本文探讨了基于AMR（Anisotropic Magneto Resistance）磁阻传感器和加速度传感器ADXL202的电子罗盘在复杂电磁环境下的抗干扰设计，尤其关注如何处理汽车环境中的震动和瞬时功率变化产生的干扰。电子罗盘在捷联式惯性导航系统中起到关键作用，通过单片机VRS51L3074处理加速度传感器的输出信号，计算车辆的横滚、俯仰角度以及前进方向和方位角。 ADXL202加速度传感器的工作原理是基于内部的震荡器、X和Y方向传感器、相位检波电路以及占空比调制器。当传感器受到加速度影响时，X、Y方向的输出会变化，相位检波器用于修正和判断信号方向，占空比调制器则将信号转换为数字输出，便于计数和后续处理。输出的占空比信号与加速度之间存在定量关系，通过特定公式可以计算出加速度值和倾角。 针对ADXL202在汽车环境中的抗干扰设计，通常采取电源隔离、电容和电阻的滤波方案。然而，实际应用中，这些措施可能不足以完全消除由汽车震动和瞬时功率变化引发的尖峰脉冲干扰。因此，需要进一步的硬件和软件结合的方法来处理这些干扰。 硬件方面，可以尝试独立电源供电，优化线路布局，例如将器件和信号调理电路集中在特定区域，以减小干扰。软件滤波则成为一种有效策略，尤其是在考虑体积和成本控制的情况下。由于ADXL202的输出信号变化相对较慢，而干扰尖峰脉冲是快速变化的，可以利用微处理器如VRS51L3074的计数能力，通过软件算法识别并滤除这些尖峰脉冲，提高计数精度。 抗干扰设计的关键在于理解干扰源、选择合适的硬件滤波措施，并结合软件滤波算法，确保电子罗盘在复杂环境中的稳定性和准确性。这涉及到信号处理、系统集成以及对汽车电磁环境的深入理解，是实现可靠导航系统的重要步骤。通过这样的设计，可以提升电子罗盘在汽车导航、自动驾驶等领域的应用性能。