УДК
681.3.019+681.335.7+629.7.054
И
.
Е
.
В и н о г р а д о в
(
ФГУП
“
НПЦ АП им
.
академика Н
.
А
.
Пилюгина
”)
СПОСОБЫ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ
МАЯТНИКОВЫХ АКСЕЛЕРОМЕТРОВ
С АНАЛОГО
-
ЦИФРОВЫМИ СИГМА
-
ДЕЛЬТА
-
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ
Рассмотрены способы цифровой фильтрации информации на вы
-
ходе маятникового акселерометра с аналого
-
цифровым сигма
-
дельта
-
преобразователем
.
Исследованы фильтрующие свойства
аналого
-
цифрового сигма
-
дельта
-
преобразователя с преобразова
-
нием частоты в код путем измерения ее периода и цифровым ин
-
тегрированием информации на выходе
.
Показано
,
что используе
-
мое в преобразователях данного типа непрерывное интегрирова
-
ние сигнала на входе в сочетании с цифровым интегрированием со
“
сдвигом
”
информации обеспечива
e
т наибольшее подавление высо
-
кочастотной случайной погрешности при трапецеидальной весо
-
вой функции цифрового фильтра
.
Определены оптимальное число
“
сдвигов
”
информации при заданном времени измерения и соответ
-
ствующий коэффициент подавления шумов
.
Анализ современных разработок в области аналого
-
цифровых пре
-
образователей
(
АЦП
)
показывает
,
что наиболее часто применяемыми в
маятниковых акселерометрах и имеющими высокие точностные харак
-
теристики являются АЦП с использованием принципов сигма
-
дельта
-
модуляции
.
Рассмативаемые в настоящей работе сигма
-
дельта
-
преобразователи
являются интегрирующими преобразователями аналоговой величины в
частотно
-
модулированную последовательность импульсов
,
синхрони
-
зированную с тактовыми импульсами
,
осуществляющми непрерывное
интегрирование и уравновешивание заряда импульсами эталонного то
-
ка постоянной длительности
(
эталонным количеством электричества
)
[1, 2].
Основными причинами возникновения случайной составляющей
погрешности на выходе АЦП являются помехи
,
поступающие на вход
вместе с полезным сигналом
,
случайные погрешности
,
возникающие
в АЦП
,
и погрешность квантования по уровню при преобразовании
частоты в код
.
Будем считать
,
что на протяжении интервала интегрирования вы
-
ходной сигнал акселерометра имеет постоянное значение
,
а помеха
представляет собой стационарный случайный процесс с нормальным
законом распределения
,
имеющим нулевое математическое ожидание
и среднеквадратическое отклонение
σ
п
.
Такие помехи возникают в ре
-
зультате наложения помех с произвольными законами распределения
.
56 ISSN 0236-3933.
Вестник МГТУ им
.
Н
.
Э
.
Баумана
.
Сер
. "
Приборостроение
". 2004.
№
2
