一種批量加速度傳感器翻滾平臺的控制系統及控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及MEMS加速度傳感器的標定校準技術，具體是一種批量加速度傳感器翻滾平臺的控制系統及控制方法。
【背景技術】
[0002]MEMS加速度傳感器因其具有體積小、重量輕、成本低、可靠性好、功耗低、測量范圍大等一系列優點，而被廣泛應用于汽車電子、無線通信、生物醫學、航空航天、工業、農業等領域。MEMS加速度傳感器無論在研制后還是使用前，均需要進行性能參數的標定校準，以保證MEMS加速度傳感器在實際應用中的精度。根據不同的標定校準要求，MEMS加速度傳感器通常要進行力學試驗、環境試驗以及長時間的穩定性和重復性試驗。其中，力學試驗又分為靜力學試驗和動力學試驗。靜力學試驗又分為重力場靜態翻滾試驗、離心試驗等。重力場靜態翻滾試驗是指:將重力加速度在MEMS加速度傳感器輸入軸的分量作為輸入量，并通過利用等角度分割的多點翻滾程序或加速度增量線性程序，來標定校準MEMS加速度傳感器的各項靜態性能參數的試驗。中國專利ZL201310637072.2公開了一種自動批量化MEMS加速度傳感器靜態翻滾試驗裝置，該裝置基于PLC控制系統，實現了對批量MEMS加速度傳感器進行重力場靜態翻滾試驗，由此實現了對批量MEMS加速度傳感器進行自動標定校準。然而實踐表明，PLC控制系統由于自身結構所限，存在接線繁瑣、空間占用大的問題，由此導致MEMS加速度傳感器的標定校準效率低、標定校準易受場地制約。基于此，有必要發明一種全新的控制系統，以解決現有PLC控制系統導致MEMS加速度傳感器的標定校準效率低、標定校準易受場地制約的問題。

【發明內容】

[0003]本發明為了解決現有PLC控制系統導致MEMS加速度傳感器的標定校準效率低、標定校準易受場地制約的問題，提供了一種批量加速度傳感器翻滾平臺的控制系統及控制方法。
[0004]本發明是采用如下技術方案實現的:一種批量加速度傳感器翻滾平臺的控制系統，包括PC機、電源模塊、DSP控制器、增強PWM驅動模塊、電平轉換模塊、電機驅動器、水平電機、豎直電機、翻轉電機、傾角傳感器；其中，DSP控制器的信號輸入端與PC機的信號輸出端連接；DSP控制器的供電輸入端與電源模塊的供電輸出端連接；增強PWM驅動模塊的數目為三個；三個增強PWM驅動模塊的信號輸入端均與DSP控制器的信號輸出端連接；電平轉換模塊的數目為三個；三個電平轉換模塊的信號輸入端與三個增強PWM驅動模塊的信號輸出端對應連接；電機驅動器的數目為三個；三個電機驅動器的信號輸入端與三個電平轉換模塊的信號輸出端對應連接；水平電機的信號輸入端與第一個電機驅動器的信號輸出端連接；豎直電機的信號輸入端與第二個電機驅動器的信號輸出端連接；翻轉電機的信號輸入端與第三個電機驅動器的信號輸出端連接；傾角傳感器的信號輸出端與DSP控制器的信號輸入端連接。
[0005]一種批量加速度傳感器翻滾平臺的控制方法(該方法在本發明所述的一種批量加速度傳感器翻滾平臺的控制系統中實現)，該方法是采用如下步驟實現的:
1)將水平電機的輸出軸與批量加速度傳感器翻滾平臺的水平加載機構連接；將豎直電機的輸出軸與批量加速度傳感器翻滾平臺的豎直加載機構連接；將翻轉電機的機座分別與批量加速度傳感器翻滾平臺的水平加載機構和豎直加載機構連接；將傾角傳感器安裝于批量加速度傳感器翻滾平臺的自動翻滾機構上^fMEMS加速度傳感器批量安裝于批量加速度傳感器翻滾平臺的自動翻滾機構上；
2)PC機向DSP控制器發出啟動信號；DSP控制器根據啟動信號生成PWM脈沖信號，并將PWM脈沖信號發送至第一個增強PWM驅動模塊；第一個增強PWM驅動模塊將PWM脈沖信號發送至第一個電平轉換模塊；第一個電平轉換模塊對PWM脈沖信號進行電平轉換，并將PWM脈沖信號發送至第一個電機驅動器；第一個電機驅動器根據PWM脈沖信號驅動水平電機；水平電機通過批量加速度傳感器翻滾平臺的水平加載機構驅動翻轉電機進行水平運動，使得翻轉電機與批量加速度傳感器翻滾平臺的自動翻滾機構進行結合；
3)PC機向DSP控制器發出啟動信號；DSP控制器根據啟動信號生成PWM脈沖信號，并將PWM脈沖信號發送至第二個增強PWM驅動模塊；第二個增強PWM驅動模塊將PWM脈沖信號發送至第二個電平轉換模塊；第二個電平轉換模塊對PWM脈沖信號進行電平轉換，并將PWM脈沖信號發送至第二個電機驅動器；第二個電機驅動器根據PWM脈沖信號驅動豎直電機；豎直電機通過批量加速度傳感器翻滾平臺的豎直加載機構驅動翻轉電機、批量加速度傳感器翻滾平臺的自動翻滾機構、MEMS加速度傳感器一起進行豎直向上運動，使得翻轉電機、批量加速度傳感器翻滾平臺的自動翻滾機構、MEMS加速度傳感器一起到達指定位置；
4)PC機向DSP控制器發出啟動信號；DSP控制器根據啟動信號生成PWM脈沖信號，并將PWM脈沖信號發送至第三個增強PWM驅動模塊；第三個增強PWM驅動模塊將PWM脈沖信號發送至第三個電平轉換模塊；第三個電平轉換模塊對PWM脈沖信號進行電平轉換，并將PWM脈沖信號發送至第三個電機驅動器；第三個電機驅動器根據PWM脈沖信號驅動翻轉電機；翻轉電機通過批量加速度傳感器翻滾平臺的自動翻滾機構驅動MEMS加速度傳感器進行重力場靜態翻滾試驗；在試驗過程中，傾角傳感器采集批量加速度傳感器翻滾平臺的自動翻滾機構的傾角信號，并將傾角信號反饋至DSP控制器；DSP控制器根據傾角信號對批量加速度傳感器翻滾平臺的自動翻滾機構進行閉環控制。
[0006]本發明所述的一種批量加速度傳感器翻滾平臺的控制系統及控制方法以DSP控制器為核心，并利用DSP控制器強大的控制和信號處理能力以及編程效率，實現了對批量MEMS加速度傳感器進行重力場靜態翻滾試驗，由此實現了對批量MEMS加速度傳感器進行自動標定校準。與現有PLC控制系統相比，本發明所述的一種批量加速度傳感器翻滾平臺的控制系統及控制方法接線更加簡單、空間占用更小，由此有效提高了 MEMS加速度傳感器的標定校準效率，并使得MEMS加速度傳感器的標定校準不再受場地制約。
[0007]本發明有效解決了現有PLC控制系統導致MEMS加速度傳感器的標定校準效率低、標定校準易受場地制約的問題，適用于MEMS加速度傳感器的標定校準。
【附圖說明】
[0008]圖1是本發明的一種批量加速度傳感器翻滾平臺的控制系統的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0009]一種批量加速度傳感器翻滾平臺的控制系統，包括PC機、電源模塊、DSP控制器、增強PWM驅動模塊、電平轉換模塊、電機驅動器、水平電機、豎直電機、翻轉電機、傾角傳感器；其中，DSP控制器的信號輸入端與PC機的信號輸出端連接；DSP控制器的供電輸入端與電源模塊的供電輸出端連接；增強PWM驅動模塊的數目為三個；三個增強PWM驅動模塊的信號輸入端均與DSP控制器的信號輸出端連接；電平轉換模塊的數目為三個；三個電平轉換模塊的信號輸入端與三個增強PWM驅動模塊的信號輸出端一一對應連接；電機驅動器的數目為三個；三個電機驅動器的信號輸入端與三個電平轉換模塊的信號輸出端對應連接；水平電機的信號輸入端與第一個電機驅動器的信號輸出端連接；豎直電機的信號輸入端與第二個電機驅動器的信號輸出端連接；翻轉電機的信號輸入端與第三個電機驅動器的信號輸出端連接；傾角傳感器的信號輸出端與DSP控制器的信號輸入端連接。
[0010]一種批量加速度傳感器翻滾平臺的控制方法(該方法在本發明所述的一種批量加速度