(中北大学 仪器与电子学院，太原 030051)

0 引言

随着惯性导航系统技术的飞速发展，人们对导航系统高精度精准定位提出了越来越高的要求[1]。传统加速度计受温度影响大，抗干扰能力差，精度低；为了提高定位的精确度，系统采用石英挠性加速度计，该加速度计具有高精度，抗干扰能力强的特点，是惯性导航系统和指导系统中不可缺少的关键器件之一。在寻北仪导航系统中，为了提高对加速度计采集数据的转换精度，系统采用A/D转换与I/F转换两种电路分别对加速度计采集的数据进行转换。I/F转换技术是将电流信号转换成电压信号，然后将电压信号转换成频率信号，该技术的特点是：转换范围大，转换精度高，受温度影响小，适用于中、高精度惯导系统；A/D采集系统与I/F采集系统相比，它的功耗低，电路结构简单。两种系统将各自采集的加速度数据送至FPGA进行数据处理、编帧，最后通过串口发送到上位机进行显示比较两种系统的转换精度、稳定性。

1 系统硬件设计

系统硬件部分主要由FPGA芯片XC7Z020主控、2路石英挠性加速度计信号、A/D信号调理电路、A/D驱动模块、A/D转换模块、I/F转换电路、V/F转换模块等模块组成。软件部分主要由A/D控制模块、I/F处理模块、FIFO模块、编帧模块、串口发送模块组成。石英挠性加速度计通过信号调理电路以及I/V转换电路，将电流信号转换成电压信号，用于A/D模数转换以及V/F转换所需的电压信号；系统采用外部电源机给石英挠性加速度计提供+15 V，-15 V以及-5 V电源，采用电脑给系统板提供5 V电源,通过稳压芯片AMS1117-3.3、REF5025、REF3012将5 V转换成3.3 V、2.5 V、1.25 V直流电源，负责给所需模块供电。……