雙軸加速度計ADXL202雙軸加速度傳感器

ADXL202是美國ADI公司推出的一款低成本、低功耗、功能完善的雙軸加速度傳感器，其測量范圍為±2g。ADXL202既能測量動態(tài)加速度（如振動加速度），又能測量靜態(tài)加速度（如重力加速度）。

ADXL202采用14引腳表面封裝。有兩種工作溫度范圍:商業(yè)溫度范圍為0℃～70 ℃，工業(yè)溫度范圍為-40 ℃～ 85 ℃。

ADXL202 具有以下特點：（1）ADXL202 是集雙軸加速度傳感器于一體的單塊集成電路；（2）它既可測量動態(tài)加速度，又可測量靜態(tài)加速度；（3）具有脈寬占空比輸出；（4）低功耗(<0.6mA)；（5）比電解質(zhì)、水銀、熱能、斜度測量儀響應(yīng)快；（6）每根軸的帶寬均可通過電容調(diào)整；（7）60Hz帶寬時的分辨率為5mg；（7）直流工作電壓為 3V～ 5.25V；（8）可承受1000g的劇烈沖擊。

ADXL202可應(yīng)用于如下領(lǐng)域：（1）斜度測量；（2）慣性導(dǎo)航；（3）地震監(jiān)測裝置；（4）交通安全系統(tǒng)；（5）電池供電的運動測量裝置。

加速度傳感器有很多種，現(xiàn)在應(yīng)用比較廣泛的有微機械加速度計，又稱為硅加速度計，它感測加速度的原理與一般的加速度計相同。根據(jù)讀取元件的不同，微機械加速度計分為壓阻式加速度計、電容式加速度計、諧振梁式加速度計和靜電力平衡式加速度計。微機械加速度計體積小，便于安裝，測量方法簡單，成本低、抗過載能力強，滿足微小型飛行器的結(jié)構(gòu)和空間限制的要求。

加速度計由檢測質(zhì)量（也稱敏感質(zhì)量）、支承、電位器、彈簧、阻尼器和殼體組成。按輸入軸數(shù)目分類，有單軸、雙軸和三軸加速度計。

雙軸加速度計雙軸iMEMS加速度計ADXL206

全球領(lǐng)先的高性能信號處理解決方案供應(yīng)商ADI最近全面推出高精度、低功耗、提供信號調(diào)理的模擬電壓輸出的雙軸iMEMS加速度計ADXL206。單芯片ADXL206的滿量程加速度測量范圍為±5g， 既能測量振動等動態(tài)加速度， 也能測量重力等靜態(tài)加速度。工作溫度范圍為-40℃～ 175℃， 具有出色的整體穩(wěn)定性， 非常適合用于地質(zhì)鉆探工具和其他極端高溫工業(yè)應(yīng)用。

ADI公司MEMS和傳感器技術(shù)部營銷與應(yīng)用經(jīng)理Wayne Meyer表示： “ 我們沒有使用額外的溫度補償電路， 而是采用創(chuàng)新的設(shè)計技術(shù)來確保從內(nèi)部實現(xiàn)高性能。因此， 它基本上不存在量化誤差或其他非單調(diào)性， 溫度遲滯非常低， 在-40℃～ 175℃的整個溫度范圍內(nèi)通常小于2mg。這款產(chǎn)品再次彰顯了ADI公司在高性能MEMS慣性傳感器領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位?！?/p>

ADI公司儀器儀表市場營銷經(jīng)理Pam Aparo表示：“一方面， 設(shè)計師結(jié)合各種智能鉆探系統(tǒng)， 以力求不斷深入地表； 另一方面， 又不得不在功耗、尺寸和空間要求與獲得更多信息之間作出權(quán)衡。ADXL206 iMEMS加速度計不僅是一款極為緊湊的解決方案， 而且大幅降低了功耗， 單軸功耗從10mA 以上降至0.5mA以下?！?

ADXL206 iMEMS加速度計的典型噪底為110μg/√Hz，因而在傾斜檢測應(yīng)用中， 可以利用窄帶寬(<60Hz) 解析1mg（0.06°傾角） 以下的信號。根據(jù)應(yīng)用需要， 可以選擇0.5Hz～2.5kHz范圍內(nèi)的帶寬。ADXL206提供13mm×8mm×2mm、8引腳側(cè)面釬焊陶瓷雙列直插式封裝(SBDIP)。

雙軸加速度計主要特性

ADXL206 iMEMS 加速度計主要特性：（1）溫度范圍：-40℃～ 175℃；（2）分辨率：1mg (60Hz)；（3）低功耗：700μA（VS=5V， 典型值）；（4）高零g偏移可重復(fù)性；（5）高靈敏度精度；（6）抗沖擊能力：3500g。

ADI公司微機械產(chǎn)品線高級應(yīng)用工程師趙延輝表示，單芯片ADXL206的滿量程加速度測量范圍為±5 g，既能測量振動等動態(tài)加速度，也能測量重力等靜態(tài)加速度。保證的工作溫度范圍為-40°C~ 175°C，具有出色的整體穩(wěn)定性，非常適合用于地質(zhì)鉆探工具和其它極端高溫工業(yè)應(yīng)用。

趙延輝介紹說， 雙軸iMEMS加速度計ADXL206沒有使用額外的溫度補償電路，而是采用創(chuàng)新的設(shè)計技術(shù)來確保從內(nèi)部實現(xiàn)高性能。因此，它基本上不存在量化誤差或其它非單調(diào)性，溫度遲滯非常低，在-40°C~ 175°C的整個溫度范圍內(nèi)通常小于2mg。當(dāng)溫度超過 175°C時，性能會有所下降，但100%可恢復(fù)。在TA =175°C 情況下，ADXL206也能保證工作1000 小時。由于動態(tài)范圍寬，分辨率高，在60Hz 帶寬下也能達到1mg分辨率。當(dāng)Vs為5V時，功耗僅為700μA，單軸功耗可從以往的10mA以上降至0.5mA以下。特別是在動態(tài)范圍下，高零g偏移可重復(fù)性不會超過±10mg。312mV/g高靈敏度精度，也實現(xiàn)了整個系統(tǒng)的高精度，并且抗沖擊能力達到了3500g。

ADXL210E型加速度計是集成在單片集成電路上的完整的加速度測量系統(tǒng)，是基于數(shù)字輸出的加速度傳感器。它具有低功耗、高分辨率和應(yīng)用方便等特點，特別適用于加速度和傾斜的測量，使用AXDL210E可大大簡化系統(tǒng)設(shè)計、降低成本和功耗。

ADXL210E型加速度計的主要特點有：（1）集雙軸加速度傳感器于一體的單片集成電路；（2）采用尺寸為5mm×5mm×2mm的8引腳密封LCC封裝；（3）高分辨率，60Hz時可達到2mg；（4）測量范圍為±10g；（5）低功耗，電源電流<0.6mA；（6）通過占空比信號輸出端口可以直接與低成本微處理器相連；（7）只須通過調(diào)節(jié)一外接電容來調(diào)整信號帶寬；（8）3V-5.5V單電源供電；（9）可承受1000g的震動或沖擊。 2100433B

傾斜儀，英文名稱：clinometer ，定義：測量物體隨時間的傾斜變化及鉛垂線隨時間變化的儀器。動態(tài)雙軸傾斜儀一般由三軸高精度動調(diào)陀螺，三軸石英線加速度計及相關(guān)電子線路組成。 重量≤3kg。

動態(tài)雙軸傾斜儀

在空間飛行器的慣性測量系統(tǒng)、車輛船舶的傾斜測量、機器人的平衡姿態(tài)檢測、肢體姿態(tài)檢測等許多方面都需要測量物體的傾斜角。采用MEMS加速度傳感器來測量傾斜角角度，具有體積小、質(zhì)量輕、成本低、不影響被測物體的機械機構(gòu)的特點。

加速度傳感器有多種實現(xiàn)方式，主要可分為壓電式、電容式及熱感應(yīng)式三種，這三種技術(shù)各有其優(yōu)缺點。以電容式三軸加速度計的技術(shù)原理為例。電容式加速度計能夠感測不同方向的加速度或振動等運動狀況。其主要為利用硅的機械性質(zhì)設(shè)計出的可移動機構(gòu)，機構(gòu)中主要包括兩組硅梳齒，一組固定，另一組隨即運動物體移動；前者相當(dāng)于固定的電極，后者的功能則是可移動電極。當(dāng)可移動的梳齒產(chǎn)生了位移，就會隨之產(chǎn)生與位移成比例電容值的改變。

三軸加速度傳感器大多采用壓阻式、壓電式和電容式工作原理，產(chǎn)生的加速度正比于電阻、電壓和電容的變化，通過相應(yīng)的放大和濾波電路進行采集。這個和普通的加速度傳感器是基于同樣的原理，所以在一定的技術(shù)上三個單軸就可以變成一個三軸。對于多數(shù)的傳感器應(yīng)用來看，兩軸的加速度傳感器已經(jīng)能滿足多數(shù)應(yīng)用。但是有些方面的應(yīng)用還是集中在三軸加速度傳感器中例如在數(shù)采設(shè)備，貴重資產(chǎn)監(jiān)測，碰撞監(jiān)測，測量建筑物振動，風(fēng)機，風(fēng)力渦輪機和其他敏感的大型結(jié)構(gòu)振動。

三軸加速度計作為慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的基本組成元件，被廣泛的應(yīng)用于航空領(lǐng)域之中，其和系統(tǒng)控制器、處理器、存儲器之間的信號傳輸主要通過航天總線進行。Space Wire作為專為航天系統(tǒng)開發(fā)的標準規(guī)范，可以提高加速度計的傳輸速率，增強傳輸穩(wěn)定性。