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智能灯具 & 产品参数

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  图1所示电路是一款高线性度、低噪声、宽带宽振动检测解决方案。该方案适用于要求具有宽动态范围(70 g、250 g 或500 g)以及平坦频率响应(从直流到22 kHz)的应用。该电路提供适合进行轴承分析、引擎监控以及振动检测的低功耗解决方案。第五代iMEMs®工艺让ADXL001加速度计拥有从70 g扩展至500 g的扩展动态范围,且带宽为22 kHz。AD8606是一款精密、低噪声、双通道运算放大器,用于创建模拟双二阶滤波器,可使加速度计的输出频率响应较为平和。ADXL001输出电压经低功耗、单通道12位SAR ADCAD7476

  ADXL001经测试的额定电源电压为3.3 V和5 V。虽然该器件可采用3 V至6 V范围内的任意电源电压工作,但采用5 V电源可获得最优整体性能。输出电压灵敏度与电源电压成比例。采用3.3 V电源时,标称输出灵敏度为16 mV/g。采用5 V电源时,灵敏度为24.2 mV/g。0 g输出电平亦为比例电平,欢乐彩票标称值为 VDD/2。只要1 MHz内部时钟频率上不存在噪声,ADXL001就只需要一个0.1F去耦电容。如果需要,可以包含较大的大容量电容(1F至10F)或氧化铁磁珠

  ADXL001采用绝缘硅片(SOI) MEMS技术制造,具有机械耦合但电气隔离的差分检测单元。图2显示其中一个差分传感器单元模块的简化图。每个传感器模块均集成数个差分电容单元。每一单元都以器件层上的固定板以及传感器框架上的活动板组成。传感器框架移位将改变差分电容。片内电路测量电容变化,并将其转换为输出电压。

  SOI器件层的传感器经过微加工处理。沟道隔离用于对差分检测元件进行电气隔离但机械耦合处理。单晶硅弹簧悬挂于晶圆处理结构之上,提供加速度的力量阻力。ADXL001 是一款x轴加速度和振动检测器件,向引脚8标记处振动时,产生趋正输出电压,如图3所示。

  如需数字化加速度信息,加速度计输出电压范围必须位于ADC 输入电压范围内。AD7476输入电压范围为0 V至VDD (5 V)。 ADXL001输出电压范围为0.2 V至VS 0.2 V (4.8 V)。任何加速度计测得的加速度将根据该信息进行数字化,无需额外的放大器或缓冲器。欢乐彩票由于AD7476的 VDD 电源用作ADC基准电压源,因此无需使用外部基准电压源。此外,整个电路与电源成比例,因为同一个VDD 还用来驱动ADXL001。

  加速度计的频率响应是系统中最重要的特性,显示在图4 中。当信号频率超过2 kHz至3 kHz左右时,加速度计中的增益会增加。波束为谐振频率时(22 kHz),器件的输出电压大致存在7 dB (×2.24)峰化。该峰化对加速度计的输出电压具有极大的影响。

  由于ADXL001供电轨为5 V,输出将限制为大约+0.2 V和+4.8 V。因此,可测量的最大g值将取决于振动频率。必须允许0.5 V的额外裕量,因为0 g失调电压会有所变化。振动频率低于2 kHz左右时,0 g失调振动将最大可用输出电压范围限制为1.8 V,即相当于大约70 g。随着振动频率从大约2 kHz增加至22 kHz,输出达到饱和之前允许的最大g值以7 dB (×2.24)步进逐步下降至31 g。只要最大g值低于31 g,在22 kHz范围内滤波器便具有平坦的频率响应,而无饱和或信息丢失。

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