加速度传感器在汽车防盗系统中的应用研究

文章摘要： 信号示意图如图3所示。 在采用模拟信号进行测量时，可以直接采用从XFILT、YFILT引脚输出的模拟信号，也可以将XOUT、YOUT引脚输出的数字信号进行RC滤波，重新恢复成模拟信号。第一种方法输出的信号带宽比较宽，但需外加电压跟随器才能带负载；第二种方法可以对输出的模拟信号进行放大，但频率响应特性较低。采用何种输出方式应根据具体的使用条件来确定。2 采用ADXL202的汽车防盗系统设计方案 由于窃贼盗窃汽车时会引起车俸的振动或倾斜现象，而ADXL202能够测量0～5kHz、±2g范围内动态或静态加速度。动态加速度的测量可以用于振动检测；而利用静态的重力加速度作为输入矢量，

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    信号示意图如图3所示。

    在采用模拟信号进行测量时，可以直接采用从XFILT、YFILT引脚输出的模拟信号，也可以将XOUT、YOUT引脚输出的数字信号进行RC滤波，重新恢复成模拟信号。第一种方法输出的信号带宽比较宽，但需外加电压跟随器才能带负载；第二种方法可以对输出的模拟信号进行放大，但频率响应特性较低。采用何种输出方式应根据具体的使用条件来确定。

2 采用ADXL202的汽车防盗系统设计方案
    由于窃贼盗窃汽车时会引起车俸的振动或倾斜现象，而ADXL202能够测量0～5kHz、±2g范围内动态或静态加速度。动态加速度的测量可以用于振动检测；而利用静态的重力加速度作为输入矢量，就可以确定物体的空间方向。

2．1整体方案设计
    ADXL202采用3V直流电源供电，为降低电源对传感器的干扰，在引脚VDD和公共接地端COM之间需连接O．1μF的去耦电容。由于芯片与微处理器共用一个供电电源，在电源与VDD间需增加一个100Ω的电阻，以减小数字信号对传感器输出信号的干扰。

    T2引脚外接625kΩ的RSET电阻，将输出的数字信号周期确定为5ms，即频率为200Hz。从XOUT、YOUT引脚输出的数字信号直接送到微处理器的计数器，定时器端口，以便进行重力加速度的测量，以得出车体倾角的变化。从XEILT、YFILT引脚输出的模拟信号经电压跟随器提高负载能力后，送入微处理器的A/D端口，以对车体微小振动进行测量。

    汽车防盗中，车体倾斜角度的测量要求其信号的噪声必须很小，这就要限制信号带宽。而对于振动的测量，则需要10～200Hz的较宽信号范围。首先，将XFILY、YFILT引脚的滤波电容CX、CY设定为0．027μF，这样输出的数字、模拟信号的带宽全都限制在200Hz以下，再将ADXl202输出的带宽为200Hz的数字和模拟信号分别经过低通滤波和高通滤波，就可以获得倾斜、振动监测所需带宽的信号。将ADXL202同时作为振动测量和倾角测量传感器的方案原理图如图4所示。

2．2 倾斜角度的测量
    对于拖车或整车搬运的盗窃方式，如果车体的角度相对于初始状态改变5°，就可判定有盗车情况发生。

    倾斜角度测量值通过XOUT、YOUT端口输出的数字信号得到。由于经XFILT、YFILT端口的电容低通滤波，信号带宽为200Hz．则根据ADXl202的噪声计算公式为：

   
    其中，Noise为噪声的几何平均值，BW为信号带宽，f(Hz)为频率。则其噪声平均水平为：

   

    如果ADXl202的敏感轴从水平位置变化了5°，就相当于ADXL202输出的数字信号改变约87mg，这样14．4mg的噪声水平就显得过高了。因为期望的噪声水平最多不能超过信号的十分之一，即8．7mg。将XOUT、YOUT端口输出的200Hz数字信号进行16次采样，并将采得的信号取平均值，就可以实现数字低通滤波，将信号的带宽降为12．5Hz。此时的噪声水平为：

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