基于射频技术的加速度传感器性能测试台设计
由加速度传感器性能自动测试台的系统结构可以看出：该测试台的实现主要由以下几个部分组成：
（1） 采样系统
采样系统的作用是：采集传感器的信号和将数据通过射频收发电路实现数据的接收和发送。本系统采用MICROCHIP公司的PIC16F877A单片机为采样系统的处理器，选用该种单片机只要考虑到它具有以下优插件电感点：
① 采用高性能精简指令集RISC之CPU，只要学会35条单字指令就可以学会编程;
② 指令执行速度快，时钟输入允许范围在在0～20MHZ,且指令除程序分支有两个周期外均为单周期指令;
③ 工作电压范围宽：2.0～5.5V;
④ 支持在线串行编程ICSP（In-Circuit Serial ProgrammingTM）;
⑤ 10位多通道A/D转换器;
⑥ 带有SPITM（主模式）和I2C（主/从）的同步串行端口SSP（Synchronous Serial Port） 。
本测试台测试的加速度传感器是模拟电压输出方式的，因此采样系统中的单片机主要接口是加速度传感器模拟信号输入和与射频模块的接口，射频芯片采用的是nRF2401,它的数据通信接口是一个SPI方式的同步串行接口，故它可以与单片机的SSP口直接相连。
（2） 射频收发电路
为了解决了数据采集中旋转部分与静止部分的接线困难问题，本设计中采用了射频技术进行数据传输，射频芯片采用nordic公司的射频收发芯片nRF2401。
nRF2401是一个单片集成接收、发射器的芯片 ,工作频率范围为全球开放的 2.4 GHz 频段。采用 GFSK调制时的数据速率为高速率 1 M bit/ s,高于蓝牙 ,具有高数据吞吐量。nRF2401 内置了 CRC纠、检错硬件电路和协议。发射功率、工作频率等所有工作参数全部通过软件设置完成。1.9～3.6 V 低功耗 ,满足低功耗设计需塑封电感要。每个芯片可以通过软件设置最多 40bit地址 ,只有收到本机地址时才会输出数据且提供一个中断指示 。该芯片编程方便，能满足本系统的需求。
要实现数据的收发必须要用到至少2个射频收发模块，本系统中在采样系统和接口电路中各使用一个射频收发模块实现点对点数据传输。接口电路中的射频收发模块负责与工控机的数据传输，它起到一个数据中转作用。而采样系统中的射频模块作用是实现向工控及发送采集系统采集的加速度传感器产生的数据。
（3） 电机调速系统
由于系统中是采用电机驱动圆盘转动来产生加速度条件，因此要用到电动机和电机调速系统。本系统中电动机选用直流伺服电机，电机调速系统采用DDS系列数字调速系统。它采用直流电机和测速机机组，以单片机8751为核心，数字量给定，软件PID调节，数字PWM输出。IGBT功率驱动，是高精度、低漂移的双向调速系统。电机调速系统可以通过工控机控制，工控机通过串口发送相应指令就可以使电电感器厂家机工作在某一转速,从而加速度传感器有在某一加速度值下的电压输出。
（4） 数据采集和信号分析软件
NI LabVIEW 是一种图形化的编程语言，用于数据采集、分析与显示的图形化开发环境，快速创建灵活的、可升级的测试、测量和控制应用程序。使用 LabVIEW可以采集到实际信号，并对其进行分析得出有用信息，然后将测量结果和应用程序进行分析。本设计采用NI LabVIEW而不采用VB或VC等作为编程语言，正是因为LabVIEW具有强大的信号分析功能，能够快速便捷地开发出应用与该系统的数据采集和信号分析软件。
数据通过串口进入工控机后，LabVIEW读取数据后进行数字滤波，电感器在电路中的作用曲线拟合后与给定曲线进行比较，就可以判断出加速度传感器性能是否合格。
4 结论
在加速度传感器性能测试台的设计过程中，首先要解决的是加速度条件的产生问题，匀速转动的方法产生加速度条件是一种比较容易实现的方法且精度也比较容易控制。但该方法的一个缺陷在于旋转机构与静止机构的接线困难问题，而采用射频技术实现数据的无线传输使问题迎刃而解。且NI LabVIEW以其强大的数据采集和信号分析功能差模电感器使设计变得方便快捷。
本文作者创新点：利用旋转物体产生向心加速度的方法来为加速度传感器性能测试台创造加速度产生的条件;利用射频技术解决旋转部分与静止部分接线困难的问题。
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