雙軸加速度計(jì)簡(jiǎn)要介紹

加速度傳感器有很多種，現(xiàn)在應(yīng)用比較廣泛的有微機(jī)械加速度計(jì)，又稱(chēng)為硅加速度計(jì)，它感測(cè)加速度的原理與一般的加速度計(jì)相同。根據(jù)讀取元件的不同，微機(jī)械加速度計(jì)分為壓阻式加速度計(jì)、電容式加速度計(jì)、諧振梁式加速度計(jì)和靜電力平衡式加速度計(jì)。微機(jī)械加速度計(jì)體積小，便于安裝，測(cè)量方法簡(jiǎn)單，成本低、抗過(guò)載能力強(qiáng)，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(jì)由檢測(cè)質(zhì)量（也稱(chēng)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(lèi)，有單軸、雙軸和三軸加速度計(jì)。

ADXL202是美國(guó)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(cè)量范圍為±2g。ADXL202既能測(cè)量動(dòng)態(tài)加速度（如振動(dòng)加速度），又能測(cè)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(diǎn)：（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(cè)量動(dòng)態(tài)加速度，又可測(cè)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(cè)量?jī)x響應(yīng)快；（6）每根軸的帶寬均可通過(guò)電容調(diào)整；（7）60Hz帶寬時(shí)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(cè)量；（2）慣性導(dǎo)航；（3）地震監(jiān)測(cè)裝置；（4）交通安全系統(tǒng)；（5）電池供電的運(yùn)動(dòng)測(cè)量裝置。

雙軸加速度計(jì)雙軸iMEMS加速度計(jì)ADXL206

全球領(lǐng)先的高性能信號(hào)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(hào)調(diào)理的模擬電壓輸出的雙軸iMEMS加速度計(jì)ADXL206。單芯片ADXL206的滿量程加速度測(cè)量范圍為±5g， 既能測(cè)量振動(dòng)等動(dòng)態(tài)加速度， 也能測(cè)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(yíng)銷(xiāo)與應(yīng)用經(jīng)理Wayne Meyer表示： “ 我們沒(méi)有使用額外的溫度補(bǔ)償電路， 而是采用創(chuàng)新的設(shè)計(jì)技術(shù)來(lái)確保從內(nèi)部實(shí)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(gè)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(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)理Pam Aparo表示：“一方面， 設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)的典型噪底為110μg/√Hz，因而在傾斜檢測(cè)應(yīng)用中， 可以利用窄帶寬(<60Hz) 解析1mg（0.06°傾角） 以下的信號(hào)。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(jì)主要特性

ADXL206 iMEMS 加速度計(jì)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(jī)械產(chǎn)品線高級(jí)應(yīng)用工程師趙延輝表示，單芯片ADXL206的滿量程加速度測(cè)量范圍為±5 g，既能測(cè)量振動(dòng)等動(dòng)態(tài)加速度，也能測(cè)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(shuō)， 雙軸iMEMS加速度計(jì)ADXL206沒(méi)有使用額外的溫度補(bǔ)償電路，而是采用創(chuàng)新的設(shè)計(jì)技術(shù)來(lái)確保從內(nèi)部實(shí)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(gè)溫度范圍內(nèi)通常小于2mg。當(dāng)溫度超過(guò) 175°C時(shí)，性能會(huì)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(shí)。由于動(dòng)態(tài)范圍寬，分辨率高，在60Hz 帶寬下也能達(dá)到1mg分辨率。當(dāng)Vs為5V時(shí)，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(dòng)態(tài)范圍下，高零g偏移可重復(fù)性不會(huì)超過(guò)±10mg。312mV/g高靈敏度精度，也實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)的高精度，并且抗沖擊能力達(dá)到了3500g。

ADXL210E型加速度計(jì)是集成在單片集成電路上的完整的加速度測(cè)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(diǎn)，特別適用于加速度和傾斜的測(cè)量，使用AXDL210E可大大簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)、降低成本和功耗。

ADXL210E型加速度計(jì)的主要特點(diǎn)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(shí)可達(dá)到2mg；（4）測(cè)量范圍為±10g；（5）低功耗，電源電流<0.6mA；（6）通過(guò)占空比信號(hào)輸出端口可以直接與低成本微處理器相連；（7）只須通過(guò)調(diào)節(jié)一外接電容來(lái)調(diào)整信號(hào)帶寬；（8）3V-5.5V單電源供電；（9）可承受1000g的震動(dòng)或沖擊。 2100433B

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

動(dòng)態(tài)雙軸傾斜儀

在空間飛行器的慣性測(cè)量系統(tǒng)、車(chē)輛船舶的傾斜測(cè)量、機(jī)器人的平衡姿態(tài)檢測(cè)、肢體姿態(tài)檢測(cè)等許多方面都需要測(cè)量物體的傾斜角。采用MEMS加速度傳感器來(lái)測(cè)量?jī)A斜角角度，具有體積小、質(zhì)量輕、成本低、不影響被測(cè)物體的機(jī)械機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)。

加速度傳感器有多種實(shí)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(diǎn)。以電容式三軸加速度計(jì)的技術(shù)原理為例。電容式加速度計(jì)能夠感測(cè)不同方向的加速度或振動(dòng)等運(yùn)動(dòng)狀況。其主要為利用硅的機(jī)械性質(zhì)設(shè)計(jì)出的可移動(dòng)機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)中主要包括兩組硅梳齒，一組固定，另一組隨即運(yùn)動(dòng)物體移動(dòng)；前者相當(dāng)于固定的電極，后者的功能則是可移動(dòng)電極。當(dāng)可移動(dòng)的梳齒產(chǎn)生了位移，就會(huì)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(guò)相應(yīng)的放大和濾波電路進(jìn)行采集。這個(gè)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(gè)單軸就可以變成一個(gè)三軸。對(duì)于多數(shù)的傳感器應(yīng)用來(lái)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(cè)，碰撞監(jiān)測(cè)，測(cè)量建筑物振動(dòng)，風(fēng)機(jī)，風(fēng)力渦輪機(jī)和其他敏感的大型結(jié)構(gòu)振動(dòng)。

三軸加速度計(jì)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(chǔ)器之間的信號(hào)傳輸主要通過(guò)航天總線進(jìn)行。Space Wire作為專(zhuān)為航天系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，可以提高加速度計(jì)的傳輸速率，增強(qiáng)傳輸穩(wěn)定性。