用过ENC-03的请进，关于Vref

nter · 发表于 2008-7-20 15:38:42

请教一个问题，ENC-03的Vref是输出还是输入，
我参考了mikrocontroller的原理图，但是如果Vref是输出引脚输出内部的参考电压，那么分析运放电路的方式不太一样，那位大侠能解释一下这个引脚，谢谢了

(原文件名:未命名.JPG)

nter · 发表于 2008-7-20 16:21:33

在线等待

cai_mouse · 发表于 2008-7-20 21:12:09

运算放大器12脚是输入端,这是同相放大器

nter · 发表于 2008-7-21 08:51:28

我知道是同相放大器，我想知道的是ENC-03的Vref是输入还是输出？
1 如果是输出，输出的是否是内部的1.35V
如果是输入：运放的正负输入是虚短的，那么我感觉没什么意义，
2 如果是是出入，他的Vout是否是Vout=?

我主要是想推导出这个运放的Vout=? ,哈哈，糊涂啊

feng_matrix · 发表于 2008-7-21 09:02:11

1.ENC-03的Vref是输出
2.R28与R3是校正电阻，平时不装焊的，如果陀螺仪静止时输出电压较中点电压偏离较大
需R3上拉参考电压负校正运放输出，或R28下拉参考电压正校正运放输出
3.自己设计电路可参考ENC-03的DATASHEET 标准电路，上有两级滤波，输出比德国人电路稳定许多，并可抑制短时温漂
我的3轴陀螺仪就是参考ENC-03的DATASHEET:

(原文件名:原理图2.jpg)

nter · 发表于 2008-7-21 09:13:56

谢谢您的解释，在你的电路里，运放的正输入端入有一个C4，这样运放输出的就是ENC-03输出的交流分量吧

nter · 发表于 2008-7-21 09:16:14

你的电路里，LM324使用的是正负电压，还是正电压

feng_matrix · 发表于 2008-7-21 10:18:42

正电压

coolhe · 发表于 2008-7-28 19:10:28

是否用它做过旋转角度检测?主要是程序设计?能否一起讨论一下?

armboy · 发表于 2008-8-5 09:33:52

回4楼，兄弟的电路和enc-03的推荐电路基本一致。这样的电路的好处是由于交流耦合，消除了短时温飘，但是也是有问题的。那就是，enc-03是个角速度传感器，当处理悬停的时候，我们需要检测飞机很慢的，几乎是匀速的自身旋转，这时，enc-03输出的是一个直流信号。这样的电路是不能检测直流信号的。

feng_matrix · 发表于 2008-8-5 09:41:23

to :【9楼】 armboy

【1楼】和【4楼】的图仅差一个C1R1组成的高通滤波器
去掉那个4.7u和100k就基本一致了，

zhcool_521 · 发表于 2008-8-5 09:43:45

楼主位】 nter

德国人的电路我试验过了，挺好！
同相放大器，增益为r31/r2 , r28和r3 设置运放输出中轴电压。

zhcool_521 · 发表于 2008-8-5 09:44:53

用轨至轨运放效果更好。

armboy · 发表于 2008-8-5 10:07:53

这里边最大的问题是温度偏移。用交流耦合不能直接检测到匀速角速度输出。用直流耦合，要在开始的时候确认Vout的静态电压，而这个静态电压是随着温度变换的，这才是难点。人控制飞的时候问题不大，自主飞行的时候，就不知道自身是不是在匀速旋转了。我原来希望Vref的输出和Vout的静态输出一致，这样只要检测他们的差就可以消除温飘了，可是实测的结果是他们的电压有较大差别，Vref静态时是1.35V，Vout是1.24V。他们的差是不是稳定的，我还要做实验，如果稳定就好了。

armboy · 发表于 2008-8-5 10:13:25

Vout和Vref的差是随温度明显变化的，我用吹风机试过了。

nter · 发表于 2008-8-5 10:24:51

我也试过，这个传感器对温度太敏感了

nter · 发表于 2008-8-5 10:27:21

我已经使用了轨至轨运放,和LM324引脚兼容

armboy · 发表于 2008-8-5 10:46:06

好消息，Vref的输出随温度变化还是很小很小地。输出电压从室温的1.3542V（Agilent 34401A)，到烫手的1.3562V （-2.0mV)。对比测试了TI的20ppm LM385，从室温的2.4813V到比较热的2.4746V（-6.7mV）。温度对比比较主观，但是基本的情况还是清楚的。就是ENC-03内部的基准源精度至少高于10ppm。看来只好用一个和ENC-03贴在一起的温度传感器做温度补偿来得到静态输出电压了。

armboy · 发表于 2008-8-5 15:08:02

根据enc-03的datasheet，Vout和Vref最大可能偏差0.6V，所以，把他们的差值放大10倍，在极端情况下是不行的。所以我的方案有2.
1，低成本的，用TI REF2320做基准源，基准输出经分压到Vout的静态输出，用一般减法器，得到Vout的交流成分。同时，建立温度和静态输出的表格，通过温度，查找静态输出。这样既保证的动态的信号，有能检测自身的匀速旋转，对悬停肯定是有好处的。
2，高成本的，什么放大器都不用，直接上Silabs的C8051F350，24-bit（Vref=2.5V)即使当作18-bit用，分辨率为2.5/262144 = 9.5uV.而ENC-03一秒转1度的时候输出为静态电压+0.67mV（670uV， 70个字）。而且C8051F350内部有射随器和PGA，美中不足就是内部电压基准差点事儿，用外部的REF2325，就OK了。

更正！！！！
方案2不行，F350里面的ADC是Sigma-Delta的，在1K时的等效精度只有9.7bit。
看来要用C8051F060了， 16-bit SAR的ADC，可惜，一个片子里只有两个。而且估计不便宜。

feng_matrix · 发表于 2008-8-5 17:36:09

to 楼上

其实不用强求ENC-03电路有非常高精度的输出，ENC-03的温飘对系统平衡造成的影响，未必是想象中那么大
很明显的例子，德国人的电路只使用的通用运放加AVR内置10位ADC，一样可以很稳嘛

IMU中陀螺仪与加速度是配合使用的，陀螺仪在稳定过程中的作用是:
在数十毫秒级的时间尺度上抑制3轴轴向动态旋转运动
而更长时间尺度上保持系统整体处于水平姿态的是3轴加速度传感器

陀螺仪的角速度积分无法避免积分累积误差对角度的影响，
加速度参考重力方向识别水平姿态，但无法区分重力加速度与外力加速度
所以一般惯性导航系统都采用经典卡尔曼滤波，原因就是它可以有效的融合两种传感器的特点
用陀螺仪的角速度值纠正了加速度受外力的影响，二者谁对输出影响的更大，由卡尔曼滤波参数决定

如果楼上用16位或24位的ADC，那还不如先换掉ENC-03，用ADI的数字输出陀螺仪，价格30美刀左右

zhcool_521 · 发表于 2008-8-5 18:14:11

同意!

armboy · 发表于 2008-8-5 22:28:46

to 19楼，
mikrokopter的不是自主飞行的，人为遥控，自然没有这个问题。小的自身旋转，遥控消除了。
3轴加速度计，和陀螺仪的结合，使用complementary filter一样不能解决自身旋转的问题。如果4轴本身水平，没有倾斜，只是绕自身的轴旋转，3轴加速度计就没有任何帮助。卡尔曼滤波一样不能解决这个问题。

我的设计最终选择了方案1，使用12位AD，silabs的单片机内建12bitAD的价格也不贵。我的目标是自主飞行。其实，3轴加速度计一样有这个问题，

luzhengmao · 发表于 2008-8-6 01:13:00

我准备用电子罗盘来稳定方向
这样算法比较简单，没有自身旋转的问题

feng_matrix · 发表于 2008-8-6 11:11:46

to : 【21楼】 armboy

我们之前讨论的系统都是针对四轴平衡姿态控制的
你说的“如果4轴本身水平，没有倾斜，只是绕自身的轴【垂直地面的Z轴】旋转”问题，其实是在说自动导航中的航向问题
这个与陀螺仪、加速度、卡尔曼滤波都没有关系，无论多么精确的ADC都算不出正确航向的，解决航向根本不是靠这些
而是需要在系统中增加电子指南针【罗盘】

如果拥有了陀螺仪、加速度、电子罗盘、GPS，这个系统就具备了无人机飞控的基本硬件能力了
同时也就脱离模型范畴了，是否意识到已在无形中将需求范围扩张了？后面牵扯到技术及资源要求会迅速膨胀
一直以为个人在没有资金投入的情况下做无人机飞控是不明智的，除非钱确实很多

armboy · 发表于 2008-8-6 14:00:50

同意楼上的说法，一直想做一个室内室外都能飞的，而且老婆也能飞的，看来比较难了。

luzhengmao · 发表于 2008-8-6 14:01:23

电子罗盘好像我拿到的样品 1美金

feng_matrix · 发表于 2008-8-6 14:09:50

只是地磁传感器还是整块线路板成品？

luzhengmao · 发表于 2008-8-6 16:07:14

地磁传感器但是是i2c的 = 成品

nter · 发表于 2008-8-10 18:15:12

ADI的角速度传感器也是有漂移的，如果没有遥控器，长时间的飞行怎样校正误差呢。

luzhengmao · 发表于 2008-8-10 22:51:45

地磁传感器 GPS 是比较好的方案

guoguo1209 · 发表于 2008-12-29 17:22:31

经常看这方面的论坛，感觉楼主是做航模开发方面的，请问楼主和航模方面的朋友可否加我的QQ：695614172

gzhuli · 发表于 2009-3-11 02:16:27

弱弱的问句楼上的各位：

集合陀螺、加速度、电子罗盘、GPS，能自主在亚音速到超音速飞行的物体，是否叫巡航导弹？

litao8421 · 发表于 2009-3-11 03:02:30

to 28楼：一般需要GPS来校正加速计和陀螺的误差。这个时候系统的精度取决于GPS的精度。
to 29楼：可能你用的地磁传感器抗干扰性比较好，我们用地磁传感器就是初始化一下系统，因为地磁传感器太容易受干扰了，随便过一个变压器什么的，就全不对了，Kalman filter立马发散

另外现在GPS模块很便宜，我上次问的，就5美元。在open sky的情况下也能到米级。

g921002 · 发表于 2009-3-12 17:46:51

樓主那個電路，我把一些補償的參考值放上來。方便大家參考。

(原文件名:ENC-03R電路.jpg)

yuqi · 发表于 2009-3-31 12:48:47

学习ing

yxchyt · 发表于 2009-3-31 14:31:20

很有用，收藏了

pinocchio · 发表于 2009-3-31 14:58:40

学习

13590955160 · 发表于 2009-12-5 17:02:13

mark

sctwp · 发表于 2009-12-5 18:55:15

mark

djimon · 发表于 2010-3-8 17:07:03

mark

zhushanfeishi · 发表于 2010-3-24 17:24:52

回复【18楼】armboy
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用“温度补偿表”的方法是不能解决漂移问题的，在长时间的应用中传感器并不能一直保持在你测试时候的温度漂移特性。你今天的测试或许在一个月内有效，下个月就会偏离很大，总不能隔一段时间就标定一次吧？

zysyhmily · 发表于 2010-4-4 16:53:34

mark

sky1234567 · 发表于 2010-4-4 23:57:13

【23楼】

如果拥有了陀螺仪、加速度、电子罗盘、GPS，这个系统就具备了无人机飞控的基本硬件能力了
同时也就脱离模型范畴了，是否意识到已在无形中将需求范围扩张了？后面牵扯到技术及资源要求会迅速膨胀
一直以为个人在没有资金投入的情况下做无人机飞控是不明智的，除非钱确实很多

具体指什么？

luweixuan · 发表于 2010-4-5 04:02:51

mark

sunzhaod · 发表于 2010-4-20 08:26:34

mark

moonyong · 发表于 2010-10-27 15:58:44

标记

librae8226 · 发表于 2010-12-13 15:43:46

回复【4楼】feng_matrix 悟
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谢谢 feng 的电路，又学到不少。

largeboss · 发表于 2010-12-16 10:48:03

mark

bnbaai · 发表于 2011-1-27 14:51:21

mark

KingofNevers · 发表于 2011-4-29 10:12:36

mark

sdxd328 · 发表于 2011-4-29 11:01:56

路过

lihongfang · 发表于 2011-6-12 09:22:28

mark

hagongdagxl · 发表于 2011-6-16 08:46:06

mark

ascii · 发表于 2011-6-19 15:21:03

我发现了一个超级奇怪的问题！！我的Vref接上104陶瓷电容接地。突然间OUT电压猛降下来。我迅速拿开Vref，可是OUT电压没有恢复正常，好像也不工作。现在我必须要用电阻分压把Vref拉到1.35V时他才正常工作！狂晕！！

而且OUT和Vref总有0.2V左右的电压差，这个正常吗？？

温飘是神马意思啊？是不是温度变了导致输出的电压直流分量就会变化？？？那我怎么通过这个陀螺仪计算出当前的角度呢？不会通过耦合电容微分在用单片机两次积分吧？？？？

运放又是神马意思啊？？是不是一种线性放大器？？

头脑好模糊啊，我就是要做一个知道转动角度的一个装置。

高人帮帮忙吧。QQ:526195537

dujun168 · 发表于 2011-7-22 17:59:28

mark

zhenghe · 发表于 2011-9-3 12:04:40

33楼的电路，很好。

weic · 发表于 2011-9-6 11:04:14

其实我做的村田的都不接VREF,只接OUT到控制器的 AD IO就可以的

oner · 发表于 2011-11-19 00:11:00

看评论，学习下。

ERDTxiduoduo · 发表于 2011-12-7 18:04:32

mark

ERDTxiduoduo · 发表于 2012-1-10 19:27:03

mark

yue435 · 发表于 2012-2-11 20:15:29

顶！太经典了！学习~~~

灯光下的蚂蚁 · 发表于 2013-5-8 14:59:54

想问一下楼主，这个是MKV1.2的版本，他们都没有高通滤波器，电路对温漂应该没有处理吧

灯光下的蚂蚁 · 发表于 2013-8-30 21:03:32

mark!!!!!!

索达客 · 发表于 2015-1-31 13:57:00

留名，学过了，第十届飞思卡尔平衡组制作中……

用过ENC-03的请进，关于Vref

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