基于三轴加速度传感器的路面坡度测量仪-长安大学学报.PDF

第 卷 第 期 长安大学学报（自然科学版） ３５ ５ Ｖｏｌ．３５ Ｎｏ．５ 　 　 年 月 ２０１５ ９ （ ） Ｓｅ．２０１５ ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈａｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔ ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ ｐ 　 ｇ ｙ 文章编号： （ ） １６７１８８７９２０１５０５０００７０６ 基于三轴加速度传感器的路面坡度测量仪 ， ， ， ， ， ， １３ ２ １３ １３ １３ １３ １３ 王会峰 ，柴彩萍 ，汪贵平 ，王晓艳 ，赵雪丹 ，胡敏芳 ，曹 静 　 （ 长安大学 电子与控制工程学院，陕西 西安 ； 陕西交通职业技术学院 公路工程系， １． ７１００６４ ２． 陕西 西安 ； 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 ） ７１００８２ ３． ７１００６４ 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 、、 这 狓 狕 狔 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Ｃｏｒｔｅ ＴＭ 的 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 ｘ Ｍ３ ＡＲＭ 理算法。研究结果表明：该系统测角精度优于 ，检测时间不大于 ，并且可以进行数据的自 ３０′ ０．３ｓ 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。 关键词：道路工程；坡度测量；加速度；误差；矢量；投影 中图分类号： 文献标志码： Ｕ４１６．２１６ Ａ 　　　 犘狅狉狋犪犫犾犲狊犾狅犲犿犲犪狊狌狉犻狀 犻狀狊狋狉狌犿犲狀狋犫犪狊犲犱 狆 犵 狅狀狋犺狉犲犲犪狓犻狊犪犮犮犲犾犲狉狅犿犲狋犲狉 ， ， ，