基于三轴加速度传感器的路面坡度测量仪

作     者：王会峰 柴彩萍 汪贵平 王晓艳 赵雪丹 胡敏芳 曹静 WANG Hui-feng;CHAI Cai-ping;WANG Gui-ping;WANG Xiao-yan;ZHAO Xue-dan;HU Min-fang;CAO Jing

作者机构：长安大学电子与控制工程学院陕西西安710064 长安大学陕西省道路交通智能检测与装备工程技术研究中心陕西西安710064 陕西交通职业技术学院公路工程系陕西西安710082 

基　　金：国家自然科学基金项目(61265006) 陕西省科学技术研究发展计划项目(工业攻关计划)(2013K09-17) 中央高校基本科研业务费专项资金项目(2013G1321046) 陕西省教育厅科研计划项目(12JK0806) 

出 版 物：《长安大学学报（自然科学版）》 (Journal of Chang’an University(Natural Science Edition))

年 卷 期：2015年第35卷第5期

页      码：7-12页

摘      要：为了实现施工中路面坡度的快速便携式检测,提出了一种基于加速度传感器的便携式坡度快速检测仪方案,该方案利用安装在测试设备上的高精度三轴加速度传感器,分别测量x、y、z这3个方向上的加速度值,在只受重力的静态条件下,利用重力矢量在加速度三轴的矢量投影建立数学模型,解算出坡度倾角测量解算模型,并进一步探究了基于加速度传感器技术的重力模型解析,对相关的误差分析、传感器失调及传感器灵敏度进行了简要分析,并基于以上原理设计了以CortexTM-M3的ARM为核心的坡度便携式检测仪硬件系统,给出了设计中相关硬件框图及数据核心处理算法。研究结果表明:该系统测角精度优于30′,检测时间不大于0.3s,并且可以进行数据的自动存储和人机交互,能够满足工程实际中对高速公路与城市道路横坡、挡土墙坡度等几何参数进行高精度、自动化检测的需求。

主 题 词：道路工程 坡度测量 加速度 误差 矢量 投影 

学科分类：08[工学] 0813[工学-化工与制药类] 0802[工学-机械学] 0814[工学-地质类] 0801[工学-力学类] 082301[082301] 0823[工学-农业工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.19721/j.cnki.1671-8879.2015.05.002

馆 藏 号：203121269...