63438 (Мікромеханічний акселерометр на рухомому об’єкті), страница 5

Параметри акселерометрів ADXL330 ADXL202/ADXL210Таблиця 2

Для обмеження смуги частот вихідного аналового сигналу до кожного виходу датчика необхідно підключити конденсатор, який разом з внутрішнім резистором є фільтром низьких частот (ФНЧ). Ємність конденсатора Cfit можна визначити з відношення для частоти зрізу ФНЧ:

(6)

де

- частота зрізу ФНЧ на рівні -3ДБ, Гц

4.3.Характеристики акселерометру ADXL330

При розробці систем керування з об’єктами, які використовують акселерометри серії ADXL, слід врахувати, що звуження смуги частот вихідного сигналу дозволяє збільшити точність вимірювання завдяки зменшенню впливу внутрішніх шумів вимірювальної системи. В системах вимірювання прискорення прийнято використовувати одиниці, які є похідними від прискорення вільного падіння .

Середнє квадратичне значення рівня шуму на виході мікросхеми ADXL330 визначається відношенням:

(7)

де n – спектральна щільність шуму, виражена в міліонних долях прискорення вільного падіння ; BW- ширина смуги частот вихідного сигналу на рівні 3дБ; k- технологічний параметр, який для ADXL330 є рівним 1.6.

Середнє квадратичне і квазіпікове значення рівня шуму на виході вимірювання прискорень із застосуванням акселерометра ADXL330, розраховані для різних значень ширини смуги частот вихідного сигналу відповідно за виразами (6) і (7), приведені в таблиці 3.

Таблиця 3

Рівень шуму на виході системи вимірювання прискорень ADXL330

Спектральна щільність шуму для вимірювальних каналів x і y мікросхеми ADXL330 однакова і складає (при напрузі живлення 3В) а для каналу z - [1].

Квазіпікове значення шуму з вірогідністю 95% не перевищує 4N. При збільшенні напруги живлення рівень вихідного сигналу збільшується пропорційно цій зміні, а відносно рівня шуму зменшується, таким чином він залежить від температури нагріву електронних компонентів і залишається практично незмінним.

Значення вихідних сигналів ADXL330 в статичному режимі в залежності від орієнтації мікросхеми показано на рис. 24.

Сила при тяжіння землі

Р
ис.24. Сигнали на виході схеми ADXL330 в статичному режимі в залежності від орієнтації датчика відносно напряму сили тяжіння Землі

4.4. Особливості монтажу

При монтажі мікросхеми акселерометра ADXL330 необхідно дотримуватись обережності в зв’язку з мініатюрними розмірами корпусу. Для монтажу цього акселерометра розроблена спеціальна технологія пайки із застосуванням припою з великим вмістом свинцю, або пайки чистим свинцем. Весь цикл пайки здійснюється за 8 хвилин із заданою швидкістю підігріву і закінчуючи охолодженням, а також з фіксованою довжиною періоду максимального нагріву з обмеженням температури в 260 градусів. Технологія пайки наведена в технічному описі мікросхеми [1].

Всі виводи мікросхеми повинні бути припаяні до плати для забезпечення великої жорсткості конструкції і точності вимірювання.

Всі виводи напруги живлення і виводи загальної шини повинні бути з’єднані між собою зовнішніми проводами. Для розв’язки по колу живлення поблизу виводу мікросхеми між загальною шиною та шиною живлення необхідно поставити конденсатор ємністю 0.1 мкФ. При наявності на платі інших схем, які можуть утворювати шуми, рекомендується в коло живлення акселерометра додатково включати резистор з опором 100 Ом або дросель з ємністю фільтру по колу живлення до 1 мкФ.