本發(fā)明涉及mems加速度傳感器，具體涉及一種mems加速度傳感器模塊的校準(zhǔn)方法。

背景技術(shù)：

1、目前mems加速度傳感器應(yīng)用于各行各業(yè)，mems加速度傳感器的校準(zhǔn)方法一般也采用初始狀態(tài)校準(zhǔn)，在上電時，讀取初始值為補償值，將mems芯片讀取到的三軸加速度值直接補償置零，后續(xù)的算法開發(fā)計算，均使用置零補償后的數(shù)據(jù)。該校準(zhǔn)方法在應(yīng)用時會存在以下兩個弊端：

2、使用上電時的初始狀態(tài)校準(zhǔn)，會依賴于加速度傳感器的初始狀態(tài)（即加速度傳感器自身精度和安裝位置的水平），若加速度傳感器初始狀態(tài)傾斜過大，補償值就對應(yīng)變大，實際量程因補償置零的原因被迫變小（原有的+2g量程，補償后只能測到+1.5g），并伴隨嚴(yán)重的數(shù)據(jù)失真失效風(fēng)險。此外，通過初始補償?shù)姆绞秸{(diào)用數(shù)據(jù)，在計算傾斜角度，或完成其他功能時。受到重力加速度影響程度大小，無法管控。對二次開發(fā)功能的精度和完成度均有影響。

3、2、隨著洗衣機(jī)的設(shè)備老化，洗衣機(jī)拉簧松動等情況，傳感器上電前的初始位置均會有偏移的情況，此時使用傾斜狀態(tài)的初始位置去校準(zhǔn)傳感器，將得不到準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，可能導(dǎo)致更嚴(yán)重的安全風(fēng)險。且上位機(jī)使用的傳感器模塊數(shù)據(jù)，是基于正常狀態(tài)測試開發(fā)的，異常老化狀態(tài)的數(shù)據(jù)，可能導(dǎo)致上位機(jī)誤判。而傳感器本身無法判斷自身上電前的安裝位置是否在正常狀態(tài)，因此無法給上位機(jī)示警。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種mems加速度傳感器模塊的校準(zhǔn)方法，其能夠?qū)π?zhǔn)的補償值進(jìn)行有效的管控和示警，提升基于加速度的二次開發(fā)功能的精度。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

3、一種mems加速度傳感器模塊的校準(zhǔn)方法，校準(zhǔn)方法包括以下步驟：

4、步驟1、進(jìn)行加速度傳感器模塊本體校準(zhǔn)：在加速度傳感器模塊生產(chǎn)測試過程中增加水平校準(zhǔn)工序；具體如下：

5、步驟1.1、使用水平儀校準(zhǔn)水平臺定位工裝，調(diào)整到垂直于重力加速度方向為絕對水平位置；然后將加速度傳感器模塊安裝在水平臺定位工裝上；

6、步驟1.2、采集mems芯片輸出的三軸加速度數(shù)據(jù)，記錄偏移值，并判斷偏移值是否正常；若偏移值不正常則挑出判為不良；偏移值正常，則記錄水平狀態(tài)的偏移值范圍，以此標(biāo)定水平狀態(tài)；

7、步驟2、將加速度傳感器模塊安裝在洗衣機(jī)上，每次上電時進(jìn)行傾斜度檢查校準(zhǔn)；具體如下：

8、步驟2.1、加速度傳感器模塊上電后，采集mems芯片輸出的三軸加速度數(shù)據(jù)，根據(jù)水平狀態(tài)偏移值，判斷安裝位置是否水平，若安裝位置水平，則繼續(xù)讀取三軸的加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行后續(xù)功能算法；若安裝位置不水平，則計算傾斜角度；

9、步驟2.2、通過三角函數(shù)計算出傾斜角度；

10、步驟2.3、判斷傾斜角度是否在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，若不在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則向上位機(jī)報警，告知此時傾斜位置過大，需要檢查安裝位置；若在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則向上位機(jī)反饋傾斜角度；采集到的加速度原始數(shù)據(jù)，進(jìn)行傾斜角度的二次補償后，提供給后續(xù)功能算法使用。

11、所述步驟1.2中，采集的三軸加速度數(shù)據(jù)經(jīng)過濾波處理后，記錄偏移值；所述步驟2.2中，采集的三軸加速度數(shù)據(jù)經(jīng)過濾波處理，然后再計算出傾斜角度。

12、所述濾波處理具體如下：

13、（a）采集m組mems芯片輸出的三軸加速度數(shù)據(jù)，間隔閾值時間讀一組；

14、（b）將m組三軸加速度數(shù)據(jù)從大到小排序；排序后去除最大的n組數(shù)據(jù)和最小的n組數(shù)據(jù)，取中間m-2n組三軸加速度數(shù)據(jù)計算平均值，記錄為一組平均值，其中，m＞2n；

15、（c）重復(fù)上述（a）-（b），取k組平均值；

16、（d）k組平均值從大到小排序，排序后去除最大的j組數(shù)據(jù)和最小的j組數(shù)據(jù)，取中間的k-2j組數(shù)據(jù)的平均值，作為最終濾波后的三軸加速度數(shù)據(jù)。

17、所述步驟2.2中，傾斜角度的計算如下：

18、計算z軸與重力方向的夾角，公式如下：

19、；

20、其中，為x軸加速度，為y軸加速度，為z軸加速度；

21、計算xy平面的傾斜角度的余角，90度減余角后，可得到傾斜角，公式如下：

22、；

23、最終傾斜角度，取兩種計算方式結(jié)果的平均值：。

24、采用上述方案后，本發(fā)明經(jīng)過水平校準(zhǔn)和傾斜角度檢測校準(zhǔn)對補償值有對應(yīng)的限制和管控，器件或組件本身的細(xì)微公差在生產(chǎn)時即可限制在相應(yīng)的范圍內(nèi)。對傾斜的補償，也能做到管控和示警。因置零補償，產(chǎn)生的量程損失問題，也能通過角度的限制控制在合理范圍內(nèi)。通過兩次校準(zhǔn)后，計算出的傾斜角度能真正體現(xiàn)相對重力方向的傾斜角度，對重力加速度的干擾有明確的角度數(shù)據(jù)管控，更貼合實際應(yīng)用，對基于加速度的二次開發(fā)功能的精度均有提升。

1.一種mems加速度傳感器模塊的校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述校準(zhǔn)方法包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種mems加速度傳感器模塊的校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述步驟1.2中，采集的三軸加速度數(shù)據(jù)經(jīng)過濾波處理后，記錄偏移值；所述步驟2.2中，采集的三軸加速度數(shù)據(jù)經(jīng)過濾波處理，然后再計算出傾斜角度。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種mems加速度傳感器模塊的校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述濾波處理具體如下：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種mems加速度傳感器模塊的校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述步驟2.2中，傾斜角度的計算如下：