由于加速度傳感器及電荷放大器的連接線纜的距離限制，采用集中的數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)在空間距離較遠的場合很難實現(xiàn)，其可靠性和抗干擾問題很難解決。常采用分布式檢測方法:即設置多個數(shù)據(jù)采集站點，每個站點采用一套單獨的數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)，通過網(wǎng)絡通信將各站點相互連結起來，然后由一臺系統(tǒng)機進行集中數(shù)據(jù)處理，提取相關特征信息。
C8051F020單片機性能特點
CYGNAL的C8051F020是集成模擬、數(shù)字信號的混合信號系統(tǒng)級SOC(System On Chip)單片機，與目前常用的51系列單片機指令集完全兼容。采用100腳TQFP封裝，體積小，運算速度快。它采用CYGNAL公司的專利CIP-5l微處理器內核。CIP-5l在提升805l速度上采取了新的途徑，即設法在保持CISC結構及指令系統(tǒng)不變的情況下，對指令運行實行流水作業(yè)。在這種模式中，廢除了機器周期的概念，指令以時鐘周期為運行單位。平均每個時鐘可以執(zhí)行完l條單周期指令，從而大大提高了指令運行速度。
與805l相比，C8051F020在相同時鐘下單周期指令運行速度為原來的12倍，整個指令集平均運行速度為原來805l的9.5倍，使CYGNAL單片機系列進入了8位高速單片機行列。同時，C805lF020單片機延續(xù)了C805lF系列特有的優(yōu)先權數(shù)字交叉開關配置技術。這項技術的核心就是以硬件方式為內部的數(shù)字資源配置端口I/O引腳。與標準復用數(shù)字I/O不同，這種結構可支持更多的功能組合。PCA、比較器、定時器等按優(yōu)先級別分配到所選擇端口上。使用者也可以只為所用到的數(shù)字資源分配I/O引腳。任何未配置使用的端口I/O被組合在一起，作為GPIO。
MXA2500GL加速度傳感器的性能特點
MXA2500GL是MEMSIC公司專利技術生產(chǎn)的雙軸式絕對模擬輸出加速度傳感器。它根據(jù)熱對流原理在兩個軸線都可以進行動態(tài)加速度(例如振動)和靜態(tài)加速度(例如重力加速度)的測量，因此廣泛應用于汽車穩(wěn)定性控制、安全性控制、接近角控制、血壓監(jiān)視器、電子羅盤傾斜校正、數(shù)碼相機、電梯等領域。與普通壓電式加速度傳感器不同的是，MXA2500GL實際是按照標準CMOS工藝制造的單片集成電路，它的輸出是0.1～4.9V(5V電源的情況)的電壓信號，無需電荷放大器就可以直接與A/D卡相連，因此會使整個測試系統(tǒng)不僅結構緊湊，而且抗干擾性非常強。
基本工作原理是：在硅片中心的空腔中懸掛一個氣體熱源，同時在熱源的4個對角(即2個軸線方向)處，均勻放置鋁/多晶硅溫差電堆(熱電偶)。當加速度為零時，熱源的溫度梯度是對稱的，所以4個溫差電堆的溫度相同，因此這2個軸線方向輸出相同的電壓。而任何方向的加速度都會擾亂這種平衡的溫度形式，使熱源的溫度梯度不對稱。根據(jù)熱傳導的自由對流原理，4個溫差電堆的溫度及其輸出信號—電壓都是不同的。但是這些電壓信號與加速度是成比例變化的。這樣通過測量電壓就可以確定加速度的值。在傳感器上有兩個相同加速度信號通道，一個測量X方向，另一個測量Y方向。圖1給出了它的基本結構。
