鐵路檢測儀中陀螺儀的信號采集電路設(shè)計
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以上是理想情況下推導(dǎo)的角度計算公式，但是根據(jù)實(shí)驗采集的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，靜態(tài)情況下每次采集的數(shù)據(jù)會在一個常數(shù)上下浮動。為了減小電路對所采數(shù)據(jù)的影響，下面采用動態(tài)電壓補(bǔ)償方法計算推導(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，相對電壓經(jīng)A／D芯片轉(zhuǎn)換后的二進(jìn)制；Ucode.i表示實(shí)時采集的電壓經(jīng)A／D芯片轉(zhuǎn)換后的二進(jìn)制；ti表示每次的積分時間。
4 實(shí)驗分析
采用動態(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://cafeforensic.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)也會在0°附近浮動。但是從表中可以看出，軌向的角度在1．44°浮動，高低的角度在2．3°浮動。
采用動態(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個數(shù)據(jù)。
從表中可以看出，采集的角度在0°附近浮動很小，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。通過對檢測儀相對零點(diǎn)信號的多次采集，很好地解決了數(shù)據(jù)的相對零點(diǎn)不穩(wěn)定問題。
結(jié)語
鐵路檢測儀中采用兩個單軸光纖陀螺儀作為鐵路平順度其中兩個參數(shù)軌向和高低的傳感器，完成對鐵路軌道平順度的高速、高精度的數(shù)據(jù)采集。同時，通過與先前采集的數(shù)據(jù)比較分析，采用動態(tài)電壓補(bǔ)償方法很好地解決了數(shù)據(jù)的相對零點(diǎn)浮動問題，滿足了實(shí)際工程需要。
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