Pomiar położenia kątowego i udarów z wykorzystaniem przetworników A/C delta-sigma wbudowanych w układ programowalny FPGA

• Autorzy: Radomski T. , Pełka R.

Warianty tytułu

EN

Measurement of angular position and strokes using delta-sigma A/D converters embedded in FPGA device

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono metodę pomiaru położenia kątowego i przeciążeń z wykorzystaniem przetworników A/C wbudowanych w układ programowalny FPGA. Budowa przetworników oparta jest na modulacji delta-sigma. Zaprezentowano technikę pomiaru położenia kątowego w trzech wymiarach oraz sposoby kalibracji. Opisano implementację układu pomiarowego z wykorzystaniem czujników MMA 7260 (Freescale) oraz ADXL278 (Analog Devices). Przedstawiono również wyniki badań eksperymentalnych, które wykonano przy użyciu modułu pomiarowego, wykonanego w układzie programowalnym Virtex-4 (Xilinx) oraz oprogramowania użytkowego zaprojektowanego w języku C++.

EN

This paper presents a method for measurements of angular position and strokes using A/D converters embedded in a programmable FPGA device. The converters are based on a delta-sigma modulation principle. Technique for 3D measurement of angular position and appropriate calibration procedure is also described. Practical implementation of the measurement system that uses MMA 7260 (Freescale) and ADXL278 (Analogue Devices) sensors is presented. Results of experimental tests performed using Virtex-4 (Xilinx) programmable device and soft ware application written in C++ are also included.

Słowa kluczowe

PL

pomiar kąta; pomiar udarów; przetwarzanie sygnałów analogowych; modulacja delta-sigma; FPGA; przetwornik analogowo-cyfrowy

EN

angular position measurement; stroke measurement; analogue signal conversion; delta-sigma modulation; FPGA; A/D converter

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 57, nr 4
• Strony: 273--283
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz.,wykr.

Twórcy

autor

Radomski T.

autor

Pełka R.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Elektroniki, Instytut Telekomunikacji, 00-908 Warszawa, ul. S. Kaliskiego 2

Bibliografia

• [1] Strona internetowa poświęcona technologii MEMS, www.memx.com
• [2] Strona internetowa producenta czujników akcelerometrycznych, www.freescale.com
• [3] Shock and Mute Pager Applications Using Accelerometers, Freescale Semiconductor Technical Data, AN1612 Rev 4, 05, 2005.
• [4] Impact Measurement Using Accelerometers, Freescale Semiconductor Technical Data, AN1611 Rev 3, 10, 2004.
• [5] Measuring Tilt with Low - g Accelerometers, Freescale Semiconductor Technical Data, AN3107 Rev 0, 05, 2005.
• [6] Tilt Sensing Using Linear Accelerometers, Freescale Semiconductor Technical Data, AN3461 Rev. 2, 06, 2007.
• [7] K. Różanowski, T. Sondej, T. Radomski, Z. Piotrowski, Wielozadaniowy system monitorowania sygnałów fizjologicznych i środowiskowych, Elektronika, nr 9, 2007, 85-91.
• [8] 1.5g-6g Three Axis Low - g Micromachined Accelerometer, Freescale Semiconductor Technical Data Rev. 1, 06, 2005.
• [9] K. Epstein, J. O'Leary, Motion Sensing with Accelerometers - Present and Future, ASEE2006 American Society for Engineering Education Conference, Menomonie, USA, 2006.
• [10] Implementing Auto-Zero Calibration Technique for Accelerometers, Freescale Semiconductor Technical Data, AN3447 Rev. 0, 03, 2007.
• [11] S. R. Norsworthy, R. Schreier, G. C. Temes, Delta-Sigma Data Converters, IEEE Press, 1997
• [12] J. C. Candy, G. C. Temes, Oversampling delta-sigma data converters, Theory, design, and simulation, IEEE, Wiley Interscience, 1992.
• [13] F. Sousa, Taking advantage of LVDS input buffers to implement sigma-delta A/D converters in FPGA, Proc. of the Europ. Conf. on Cir. Theory and Design, Cracow, Poland, 2003, 217-220.
• [14] T. Radomski, R. Pełka, Precyzyjny, konfigurowalny przetwornik analogowo-cyfrowy implementowany w układzie FPGA, Pomiary, Automatyka, Kontrola, nr 7, 2007, 9-11.