在地质石油勘探、设备装置、路途桥梁建造等工程运用以及机器人操控、坦克和舰船火炮渠道操控、飞机姿势操控等体系的主动水平调度中，都需求高精度的倾角丈量。但高精度的倾角，丈量设备一般体积较大，本钱高，使许多工程运用受到限制。本文从倾角的高精度丈量动身，侧重介绍了倾角传感器输出稳定性处理、温度补偿、非线性处理(正弦曲线拟合)、信号调度及其丈量电路的特别处理等。1 倾角丈量体系的硬件规划 倾角丈量体系硬件部分主要由MEMS传感器(含双轴倾角传感器和温度传感器)、SOC电路、数据处理及传输和其他辅佐电路等模块组成。倾角丈量体系的组成框图如图1所示。
1．1 MEMS倾角传感器接口 MEMS倾角传感器选用芬兰VTI Technologies公司的SCA100T系列中的SCA100T-D01，丈量规模为±30°。SCA100T系列是选用微机电体系(MEMS)技能制作的一款高分辨率双轴倾角传感器。SCA100T-D01数字输出分辨率为0．035°／LSB，模仿输出分辨率为0．002 5°。模仿输出的分辨率大大高于数字输出的分辨率，故本规划选用其模仿输出。模仿输出将触及较为杂乱的模仿信号处理，假如模仿信号处理不妥，体系的分辨率和精度将大打折扣，有时乃至还不如数字输出。选用合理的模仿信号处理电路是确保体系精度的办法之一。
SCA100T-D01内置温度传感器，能够经过其自带的SPI数字接口读取温度值，并在处理器中进行相应的温度补偿。这是确保体系精度的又一办法。1．2 阻抗匹配及扩大 SCA100T-D01输出阻抗为10 KΩ，为确保MEMS倾角传感器SCA100T-D01输出的信号有用地传递，即要求衰减最小，规划中选用了具有高输入阻抗的场效应管型运放TL081规划了阻抗匹配电路，选用同相输入，以进步输入阻抗。
信号扩大电路选用ICL7653斩波稳零运算扩大器来完结，如图2所示。ICL7653具有极低的失调电压和偏置电流，具有较高的作业稳定性和优秀的高精度扩大功用。%&&&&&%L7653斩波稳零运用内部时钟时，在CA、CB与CR端之间加上0．1 ΜF的低泄放、高稳定性的聚酯或聚丙烯%&&&&&%。一起在双电源接入端进行滤波和去耦处理。
1．3 差分转化及驱动 如图3所示，差分转化电路以AD8138AR为中心，将单端信号转化差分信号，既能够进步共模抑制比，有用减小共模信号影响，又能够驱动SOC内部的24位差分Sigma-Delta模／数转化器。AD8138AR具有较宽的模仿带宽(320 MHz，-3 DB。增益为1时)，并且AD8138AR为外表封装器材，器材体积小，使得ADC与信号输入点的间隔能够很近，大大减少了外界噪声的影响。
