一种a2b三轴振动传感器总成
阅读说明：本技术 一种a2b三轴振动传感器总成 (A2B triaxial vibration sensor assembly ) 是由 沈生猛 张平 唐远华 于 2021-07-19 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种A2B三轴振动传感器总成,包括三轴加速度传感器和A2B数字处理芯片,所述三轴加速度传感器设置有多个,多个所述三轴加速度传感器均与A2B数字处理芯片通讯连接,每个所述三轴加速度传感器至少包括有拾取振动信号的振动信号拾取模块、将拾取到的振动信号转化为电信号的振动信号转化模块以及将转化后的电信号发射给A2B数字处理芯片的信号发射模块。本发明获取的振动信号频率响应范围宽,成本低,且三轴加速度传感器的I2S数字接口可以直接与A2B数字处理芯片匹配,减少了中间振动信号模数转换环节,在振动信号传输回路中可以有效的抗干扰,减少振动信号的衰减,可以有效的提高振动信号测量准确性。(The invention discloses an A2B triaxial vibration sensor assembly, which comprises a plurality of triaxial acceleration sensors and an A2B digital processing chip, wherein the triaxial acceleration sensors are in communication connection with the A2B digital processing chip, and each triaxial acceleration sensor at least comprises a vibration signal pickup module for picking up vibration signals, a vibration signal conversion module for converting the picked vibration signals into electric signals and a signal emission module for emitting the converted electric signals to the A2B digital processing chip. The vibration signal obtained by the invention has wide frequency response range and low cost, and the I2S digital interface of the triaxial acceleration sensor can be directly matched with the A2B digital processing chip, so that the intermediate vibration signal analog-to-digital conversion link is reduced, the interference resistance can be effectively realized in a vibration signal transmission loop, the attenuation of the vibration signal is reduced, and the vibration signal measurement accuracy can be effectively improved.)
技术领域
本发明涉及A2B三轴振动传感器技术领域，具体为一种A2B三轴振动传感器总成。
背景技术
随着汽车技术的发展，人们对家用汽车的依赖，对汽车使用环境的要求越来越高，有一个安静的驾乘空间越来越迫切。主动降噪ANC&RNC降噪技术算法的成熟，被广泛的推广运用在降噪产品中。汽车麦克风拾取空间音噪声做ANC降噪，一般采用A2B盒子来拾取轮胎与路面产生的震动噪音的振动信号，并将该振动信号反馈给A2B盒子内的A2B总线芯片，A2B总线芯片对振动信号处理进行降噪。
目前市面上的A2B盒子采用ADI公司的A2B总线芯片搭载ADI的数字加速度计ADXL317来拾取音频信号，该种方式获得的有效频响范围小，成本高，且A2B总线芯片与数字加速度计ADXL317之间传递振动信号过程中需要对振动信号进行模块转换，在振动信号传输回路中容易受到干扰，而导致振动信号衰减，影响了振动信号测量的准确性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种A2B三轴振动传感器总成，获取的振动信号频率响应范围宽，成本低，且三轴加速度传感器的I2S数字接口可以直接与A2B数字处理芯片匹配，减少了中间振动信号模数转换环节，在振动信号传输回路中可以有效的抗干扰，减少振动信号的衰减，可以有效的提高振动信号测量准确性的优点，解决了上述技术背景所提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种A2B三轴振动传感器总成，包括三轴加速度传感器和A2B数字处理芯片，所述三轴加速度传感器设置有多个，多个所述三轴加速度传感器均与A2B数字处理芯片通讯连接，且多个所述三轴加速度传感器均用于拾取汽车三个轴向的振动信号，每个所述三轴加速度传感器至少包括有拾取振动信号的振动信号拾取模块、将拾取到的振动信号转化为电信号的振动信号转化模块以及将转化后的电信号发射给A2B数字处理芯片的信号发射模块，所述A2B数字处理芯片用于接收三轴加速度传感器发送的电信号，并将该电信号编码成A2B信号协议，所述A2B数字处理芯片上还连接有接收A2B信号协议的A2B信号接收电路以及用于将A2B信号协议发射给上一级A2B信号接收器的A2B信号发射电路。
优选的，所述三轴加速度传感器的型号为AIS25BATR，且三轴加速度传感器的量程为±3.85g或±7.7g，拾取的加速度频率量和为1HZ-2.4Khz。
优选的，所述A2B数字处理芯片的型号为AD2428WCCSZ，且A2B数字处理芯片上还电连接有外围电路和电源供给电路。
优选的，所述外围电路由电容C8、电容C9、电容C19、电容C20、电容C21、电感L8、电感L10以及肖特基二极管构成，其中电容C8和电容C9一端与接线端子CN200连接，另一端与A2B信号接收电路连接，且电容C8和电容C9将A2B信号接收电路上的直流电与A2B信号进行隔离，电容C19、电容C20将A2B信号发射电路上的直流电流与A2B信号进行隔离，电感L8和电感L10用于分离电源供给电路上的直流电，电容C21将电源供给电路分离出的直流电进行高频滤波，所述肖特基二极管将高频滤波后的直流电供给A2B数字处理芯片的30号引脚。
优选的，所述电源供给电路由电感L1、电感L3、电容C11以及场效应管Q1构成，其中电感L1和电感L3的一端通过接线端子CN200连接供电电源，另一端与A2B信号接收电路连接，场效应管Q1来控制供电电源的导通与关闭。
优选的，所述A2B信号接收电路由电感L2、电感L4、电感L5、电容C4、电容C6、电容C15、电容C18、电容C31、电容C10、电阻R5以及电阻R7构成，其中电感L4和电感L5的一端与电感L2连接，另一端分别与A2B数字处理芯片的23和22号引脚连接，电容C4、电容C6以及电容C10串联连接，电容C15和电容C18并联连接，电容C31的一端接地，另一端分别与电感L2、电感L5和电容C18连接，电阻R5以及电阻R7分别与电感L2连接。
优选的，所述A2B信号发射电路由电感L6、电感L7、电感L9、电容C23、电容C24、电容C25、电容C26、电容C34、电容C35、电阻R11和电阻R14构成，其中电感L6和电感L7的一端与电感L9连接，另一端分别与A2B数字处理芯片的18和19号引脚连接，电容C23和电容C34并联连接，且电容C23和电容C34的两端均与电感L6和电感L7连接，电容C24、电容C25、电容C26以及电容C35串联连接，电阻R11和电阻R14串联后再与电感L9连接。
优选的，所述电信号为I2S格式的TDM信号。
优选的，所述A2B信号接收器通过双绞线与A2B数字处理芯片通讯连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、本发明提供了一种A2B三轴振动传感器总成，该A2B三轴振动传感器总成由三轴加速度传感器和A2B数字处理芯片构成，其中三轴加速度传感器采用的型号为AIS25BATR，A2B数字处理芯片采用的型号为AD2428WCCSZ，三轴加速度传感器的I2S数字接口可以直接与A2B数字处理芯片匹配，减少了中间振动信号模数转换环节，在振动信号传输回路中可以有效的抗干扰，减少振动信号的衰减，可以有效的提高振动信号测量的准确性。
2、本发明中的三轴加速度传感器至少包括有振动信号拾取模块、振动信号转化模块和信号发射模块，其中振动信号拾取模块用于拾取振动信号，振动信号转化模块用于将拾取到的振动信号转化为I2S格式的TDM数据，信号发射模块将转化后的TDM数据传递给A2B数字处理芯片进行数据处理分析，相对于传统的数字加速度计ADXL317，获取的振动信号频率响应范围宽，成本低，值得大力推广运用。
附图说明
图1为本发明的原理方框图；
图2为本发明三轴加速度传感器的电路原理图；
图3为本发明A2B数字处理芯片的电路原理图。
图中的附图标记及名称如下：
1、三轴加速度传感器；11、振动信号拾取模块；12、振动信号转化模块；13、信号发射模块；2、A2B数字处理芯片；21、A2B信号接收电路；22、A2B信号发射电路；23、外围电路；24、电源供给电路；3、A2B信号接收器；4、双绞线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供的一种实施例：一种A2B三轴振动传感器总成，包括三轴加速度传感器1和A2B数字处理芯片2，所述三轴加速度传感器1设置有多个，多个所述三轴加速度传感器1均与A2B数字处理芯片2通讯连接，且多个所述三轴加速度传感器1均用于拾取汽车三个轴向的振动信号，每个所述三轴加速度传感器1至少包括有拾取振动信号的振动信号拾取模块11、将拾取到的振动信号转化为电信号的振动信号转化模块12以及将转化后的电信号发射给A2B数字处理芯片2的信号发射模块13，所述电信号为I2S格式的TDM信号，所述A2B数字处理芯片2用于接收三轴加速度传感器1发送的电信号，并将该电信号编码成A2B信号协议，所述A2B数字处理芯片2上还连接有接收A2B信号协议的A2B信号接收电路21以及用于将A2B信号协议发射给上一级A2B信号接收器3的A2B信号发射电路22，所述A2B信号接收器3通过双绞线4与A2B数字处理芯片2通讯连接，所述A2B数字处理芯片2上还电连接有外围电路23和电源供给电路24。
请参阅图2，图中的IC1为上述的三轴加速度传感器1，其型号为AIS25BATR，该型号的三轴加速度传感器1的量程为±3.85g或±7.7g，拾取的加速度频率量和为1HZ-2.4Khz，在这个频率范围内的振动信号拾取的误差为±3DBFS，灵敏度为±11.71DBFS/g，相对于传统的数字加速度计ADXL317，获取的振动信号频率响应范围宽，成本低，IC1共有14个引脚，其中3、4、5和7号引脚为I2S信号脚，其分别与A2B数字处理芯片2的8、10、11和14号引脚连接，IC1的1号引脚和2号引脚为控制引脚，其分别经过电阻R6和电阻R10后与A2B数字处理芯片2的4号引脚和5号引脚连接。
请参阅图3，图中的U1为上述的A2B数字处理芯片2，所述A2B数字处理芯片2的型号为AD2428WCCSZ，该型号的A2B数字处理芯片2可以接收和发射TDM信号，同时可以通过22号引脚和23号引脚接收下一级A2B信号接收器3发出的A2B信号，通过18号引脚和19号引脚来将A2B信号发射给上一级A2B信号接收器3。
请再次参阅图3，图中的A2B信号接收电路21由电感L2、电感L4、电感L5、电容C4、电容C6、电容C15、电容C18、电容C31、电容C10、电阻R5以及电阻R7构成，其中电感L4和电感L5的一端与电感L2连接，另一端分别与A2B数字处理芯片2的23和22号引脚连接，电容C4、电容C6以及电容C10串联连接，电容C15和电容C18并联连接，电容C31的一端接地，另一端分别与电感L2、电感L5和电容C18连接，电阻R5以及电阻R7分别与电感L2连接。
请再次参阅图3，图中的A2B信号发射电路22由电感L6、电感L7、电感L9、电容C23、电容C24、电容C25、电容C26、电容C34、电容C35、电阻R11和电阻R14构成，其中电感L6和电感L7的一端与电感L9连接，另一端分别与A2B数字处理芯片2的18和19号引脚连接，电容C23和电容C34并联连接，且电容C23和电容C34的两端均与电感L6和电感L7连接，电容C24、电容C25、电容C26以及电容C35串联连接，电阻R11和电阻R14串联后再与电感L9连接。
请再次参阅图3，图中的外围电路23由电容C8、电容C9、电容C19、电容C20、电容C21、电感L8、电感L10以及肖特基二极管构成，其中电容C8和电容C9一端与接线端子CN200连接，另一端与A2B信号接收电路21连接，且电容C8和电容C9将A2B信号接收电路21上的直流电与A2B信号进行隔离，电容C19、电容C20将A2B信号发射电路22上的直流电流与A2B信号进行隔离，电感L8和电感L10用于分离电源供给电路24上的直流电，电容C21将电源供给电路24分离出的直流电进行高频滤波，所述肖特基二极管将高频滤波后的直流电供给A2B数字处理芯片2的30号引脚。
请再次参阅图3，图中电源供给电路24由电感L1、电感L3、电容C11以及场效应管Q1构成，其中电感L1和电感L3的一端通过接线端子CN200连接供电电源，另一端与A2B信号接收电路21连接，场效应管Q1来控制供电电源的导通与关闭。
综上，本发明中的A2B三轴振动传感器总成由三轴加速度传感器1和A2B数字处理芯片2构成，其中三轴加速度传感器1采用的型号为AIS25BATR，A2B数字处理芯片2采用的型号为AD2428WCCSZ，三轴加速度传感器1的I2S数字接口可以直接与A2B数字处理芯片2匹配，减少了中间振动信号模数转换环节，在振动信号传输回路中可以有效的抗干扰，减少振动信号的衰减，可以有效的提高振动信号测量的准确性。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
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