文档介绍：三轴加速度计的特点及其应用
●新特器件应用
三轴加速度计的特点及其应用
孟维国
苏州大学电子信息学院江苏苏州
摘要是美国模拟器件公司推出的完整的三轴加速度计可以静态或者动态测量物体的
加速度测量范围是±。介绍了的主要特点及其在组合导航系统中的应用。
关键词加速度计组合导航系统
中图分类号文献标识码文章编号:

±

用户与便携式电子产品间的互动界面但昂贵的价
简介
格一直是制约加速度计大规模应用的瓶颈。
是美国模拟器件公司新近推出推出的大批量报价低于美元
的一款带有信号调理电路可提供模拟电压输出的片已经接近美元的临界价位预计低于美元
小量程、小尺寸、低功耗轴加速度计。将的轴加速度计将在未来两年内面世。
微机电系统传感器结构与信号调理结合在可应用于蜂窝手机、导航系统、车辆
一起功耗电流降低至μ在电源电压稳定控制、惯性测量单元、导航控制领域等。
下比同类器件的功耗典型值低考虑到手机
。结构功能
和其他便携式消费类电子产品的设计要求
采用× × 小型封装的引脚排列如图所示。从图中可
集成了一个坚固的轴传感器结构及其信号调理以看出、、、、、是预留引脚引脚是自我
电路该加速度计的测量动态范围是±。单块的硅
表面具有微机电传感器和信号处理电路可实现开
环加速度测量输出的模拟电压信号与加速度成正
比它不仅可以测量静态加速度如某个斜坡上的加
速度还可以测量动态加速度如物体在移动、震动
时产生的加速度具有额定耐冲压强度
具有良好的偏压稳定性和良好的灵敏度。利用
轴加速度计可以实现多种功能从而改进了图引脚排列
《国外电子元器件》年第期年月
检测、、引脚是公共地、引脚是电源、引脚附近降低时钟频率段噪声对测量结果
、引脚是加速度模拟信号输出。为了使的干扰如果还有额外的去耦要求可以在电源上
正常工作还需要一些简单的外围元件加一个Ω或者更小的电阻或者铁氧化物如
图是的内部功能模块图。果需要更大的通带范围可在上并联其他电容。
另外必须要保证的接地脚也能抗干扰
因为接地引脚干扰和电源干扰具有相同的危害。在
具体设置、、轴带宽时具有带宽限
制措施在某些引脚上需增加小容量电容实现低通
滤波功能。带宽主要是由以及、和决
定的带宽公式如下
π×
电阻的标称值为Ω但实际值会有点
偏差带宽亦会相应变化、和的最小值不
图的内部功能模块图能小于μ不同电容值对应于不同带宽。加
基本工作过程为首先利用微传感器速度计的带宽最终决定了测量精度即测量分辨
感知三维的加速度将得到的三维交流信号放大率通过使用滤波器可以降低噪声干扰从而提高
然后分别将信号解调在输出端分别将三路信号再分辨率。输出带宽大于典型值
次放大、滤波后输出和加速度成正比的模拟电压。用户应该在此频率附近设置滤波器以减少测量误
下面详细介绍其结构功能和使用特点。差滤波器的带宽必须小于或等于输出引脚上
的微机械传感器集成在一片硅晶体采样频率的一半否则会引起干扰。当然模拟带宽
表面传感器与硅晶片之间的空隙可以减缓加速度还可以进一步的减少从而提高分辨率降低干扰。
产生的力加速度使移动物体变形独立固定极板的噪声具有高斯白