ADXL335 是一个完整的三轴加速度测量系统,最低可测 ±3 g 范围。芯片内部集成了一个多晶硅表面微机械传感器以及信号调理电路,采用开环加速度测量架构。输出为与加速度成正比的模拟电压信号。该加速度计既能测量倾斜 sensing 应用中的静态重力加速度,也能测量由运动、冲击或振动产生的动态加速度。
传感器结构
传感器采用多晶硅表面微机械工艺,制作在硅晶圆表面。多晶硅弹簧将结构悬浮于晶圆上方,并为加速度提供阻力。当结构因加速度发生偏转时,利用差分电容进行检测:电容由独立固定极板和随质量块移动的极板组成。固定极板由两路 180° 反相的方波驱动。加速度使移动质量块偏转,破坏差分电容平衡,产生幅值与加速度成正比的传感器输出。随后采用相敏解调技术确定加速度的大小和方向。
解调与滤波
解调器输出经放大后,通过一颗 32 kΩ 电阻引出芯片。用户可外接电容设定信号带宽,该滤波可提升测量分辨率并防止混叠。
机械传感器特点
ADXL335 采用单一结构同时检测 X、Y、Z 三轴,因此三轴灵敏方向高度正交,交叉轴灵敏度极低。交叉轴灵敏度的主要来源是传感器芯片与封装之间的机械对准误差,这一误差可在系统级进行校准。
性能
ADXL335 通过创新设计技术实现高性能,无需额外温度补偿电路。因此不存在量化误差或非单调现象,温度迟滞极低(典型值在 –25 °C 至 +70 °C 范围内小于 3 mg)。
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