【产品】适于导航系统的数字输出陀螺仪器，不需AD转换器调解陀螺仪传感器输出

时间： 2018-06-21 来源：EPSON

技术问答

因为导航系统是在极端温度变化的环境中使用，因此陀螺仪传感器输出信号在停机期间的温度变化稳定性（温度特性）是一个重要的参数。为了实现高稳定的温度特性，爱普生生产并提供数字输出陀螺仪传感器。该传感器结合了双T结构晶体元件，驱动传感器的AD转换器，采集放大信号，并具有校正灵敏度、停机输出和其他属性。

XV4001系列数字陀螺仪功能特点：

图1 XV4001系列框图（数字输出陀螺仪）

XV4001系列数字陀螺仪功能

· 角速率输出：输出角度数据是16位和2的补码。

· 数字滤波器：内置fc = 10Hz数字低通滤波器。

· 温度传感器：输出温度数据是11位和2的补码。

· 上电复位（POR）：内置上电复位（以下称为POR）电路。输出在电源启动时初始逻辑电路所需的POR信号。

· 自检：建立在自测电路中。自测试执行结果在通信响应（DIAG）中传输。

XV4001系列数字陀螺仪数字接口

· SPI（4线，3线）

兼容最大频率10MHz，带有指令错误诊断、校验和自检的功能。

· IIC

兼容400kb/s的快速模式，从地址为1101000，带有自检的功能。

XV4001系列陀螺仪传感器应用实例：

传统的模拟输出陀螺仪传感器通过AD转换器对信号采样时，需要在陀螺仪传感器和AD转换器之间插入特定的滤波器电路以防止混叠（折叠噪声）。相比之下，XV4001系列采用数字接口，可以将陀螺仪传感器信号直接发送到微控制器，而不需要AD转换器来调解陀螺仪传感器输出。此外，XV4001系列为总线连接提供了兼容性（能够在单个信号线上连接多个设备），与传统的模拟输出陀螺仪传感器相比，接线更为容易。最适合用于导航系统。

图2 陀螺仪传感器连接

XV4001系列陀螺仪传感器的温度特性：

没有温度矫正时静态陀螺仪传感器输出的温度特性如图3所示。为了实现角速度输出高度稳定的温度特性，爱普生整合了一种数字矫正电路来改善静态输出温度矫正，如图4所示。

图3 矫正前静态输出温度特性

图4 矫正后的静态温度特性

XV4001系列包括XV4001BD、XV4001BC、XV4001KD、XV4001KC，特性如下：

图5 XV4001BD、XV4001BC、XV4001KD、XV4001KC特性

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