1.產(chǎn)品概述
ADXL325是Analog Devices公司(ADI)推出的一款小型、低功耗、完整的三軸加速度計(jì),測量范圍可達(dá)±5g。這款MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))加速度計(jì)將傳感器和信號(hào)調(diào)理電路集成在單一芯片上,提供模擬電壓輸出。
2.主要特性
三軸感應(yīng):可同時(shí)測量X、Y、Z三個(gè)方向的加速度
測量范圍:±5g
低功耗:典型工作電流350μA
帶寬可調(diào):通過電容設(shè)置帶寬(0.5Hz至1600Hz)
小尺寸:4mm×4mm×1.45mmLFCSP封裝
溫度穩(wěn)定性:良好的溫度穩(wěn)定性
抗沖擊能力:可承受10,000g的沖擊
單電源供電:1.8V至3.6V工作電壓
3.內(nèi)部結(jié)構(gòu)與工作原理
ADXL325基于多晶硅表面微加工傳感器和信號(hào)調(diào)理電路實(shí)現(xiàn)加速度測量:
傳感元件:采用差分電容結(jié)構(gòu),當(dāng)受到加速度作用時(shí),質(zhì)量塊移動(dòng)導(dǎo)致電容變化
信號(hào)調(diào)理:包含放大器、濾波器和緩沖器
解調(diào)電路:將電容變化轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)
輸出級(jí):提供與加速度成正比的模擬電壓輸出
4.引腳配置與功能
ADXL325采用16引腳LFCSP封裝,主要引腳功能如下:
引腳號(hào) |
名稱 |
功能描述 |
1 |
ST |
自檢輸入 |
2 |
NC |
不連接 |
3 |
COM |
公共端(地) |
4 |
NC |
不連接 |
5 |
VDD |
電源正極(1.8-3.6V) |
6 |
NC |
不連接 |
7 |
XOUT |
X軸加速度模擬輸出 |
8 |
YOUT |
Y軸加速度模擬輸出 |
9 |
ZOUT |
Z軸加速度模擬輸出 |
10~16 |
NC/EP |
不連接或裸露焊盤(接地) |
5.關(guān)鍵性能參數(shù)
靈敏度:典型值300mV/g(±5g范圍)
0g偏置電壓:典型值1.5V(電源3V時(shí))
非線性度:±0.2%滿量程
噪聲密度:110μg/√Hz
帶寬:用戶可調(diào),典型值0.5Hz-1600Hz
工作溫度范圍:-40°C至+85°C
6.典型應(yīng)用電路
基本連接電路包括:
電源去耦電容(0.1μF)
輸出端帶寬設(shè)置電容(Cx,Cy,Cz)
必要時(shí)添加低通濾波器
帶寬計(jì)算公式:
f-3dB=1/(2π(32kΩ)×Cx,y,z)
其中32kΩ為內(nèi)部電阻,Cx,y,z為外部電容
7.應(yīng)用領(lǐng)域
ADXL325廣泛應(yīng)用于各種需要運(yùn)動(dòng)感測的場合:
消費(fèi)電子:智能手機(jī)、游戲控制器、運(yùn)動(dòng)設(shè)備
工業(yè)應(yīng)用:振動(dòng)監(jiān)測、傾斜測量、沖擊檢測
醫(yī)療設(shè)備:病人活動(dòng)監(jiān)測、康復(fù)設(shè)備
汽車電子:安全系統(tǒng)、導(dǎo)航輔助
物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備:運(yùn)動(dòng)激活、姿態(tài)識(shí)別
8.使用注意事項(xiàng)
PCB布局:應(yīng)盡量減少噪聲干擾,電源線要短而粗
機(jī)械安裝:確保傳感器與待測物體牢固連接
溫度影響:極端溫度可能影響精度,必要時(shí)進(jìn)行溫度補(bǔ)償
自檢功能:可通過ST引腳驗(yàn)證傳感器功能是否正常
靜電防護(hù):MEMS器件對(duì)ESD敏感,需采取適當(dāng)防護(hù)措施
9.與同類產(chǎn)品比較
與ADXL335(±3g)比較:
ADXL325測量范圍更大(±5g)
ADXL335靈敏度更高(約500mV/g)
兩者封裝相同,引腳兼容
與數(shù)字輸出加速度計(jì)比較:
ADXL325模擬輸出無需ADC即可使用
數(shù)字輸出器件通常集成更多功能但成本較高
10.開發(fā)資源
ADI公司提供豐富的技術(shù)支持:
完整的數(shù)據(jù)手冊(cè)(DS-XXXX)
應(yīng)用筆記(AN-XXXX)
參考設(shè)計(jì)
評(píng)估板(EVAL-ADXL325Z)
ADXL325以其優(yōu)異的性能、小尺寸和低功耗,成為許多運(yùn)動(dòng)感測應(yīng)用的理想選擇,特別適合需要模擬輸出的場合。