200g MEMS加速度计ADXL375尽显小身材大能量
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此次最新产品ADXL375则是ADI针对大量程加速度计市场的力作,目标应用包括运动保护监测、工业机械冲击和振动监测、易损物品搬运监测以及贵重仪器误操作监测等。从赵延辉的介绍中我们了解到,目前ADI的加速度计产品已经覆盖从低g的1g到高g最高500g以及特定功能加速度计的众多产品线。作为200g的大量程加速度计产品,在ADXL375之前ADI曾推出另一款ADXL377,这是一款三轴模拟加速度计产品,在设计中需要配合ADC,且MCU需要保持时刻工作和采样状态,相对来说系统功耗较大。而最新ADXL375是一款三轴数字加速度计,可以检测来自任意方向的冲击事件,且无需ADC,支持I2C和SPI两种数字输出。
最新MEMS加速度计产品ADXL375
其优越之处还包括:
小体积。ADXL375提供3mm*5mm*1mm LGA封装,对一些穿戴式或便携产品而言是一个重要的考量因素。
同类产品中的最高带宽。对于目标应用而言,加速度计检测的往往是一个瞬间冲击产生的脉冲信号,而脉冲信号的波形中含有非常丰富的高频分量,如果要把这个波形理想的还原出来,就需要传感器有很宽的带宽。ADXL375采样速率达3.2kHz,信号带宽为1.6kHz,目前是同类产品中最高的带宽。
低功耗。在工作电压2.5V,3.2kHz输出数据速率条件下,ADXL375电流为145µA,待机功耗为0.1µA(2.5V),这对一些目标应用也是重要的指标。
内置FIFO。刚刚提到ADI另一款200g的产品ADXL377工作时需要MCU保持时刻工作以记录随时可能发生的冲击事件。最新的ADXL375因为内置了FIFO模块而把MCU解放出来。只需在相关程序中设置g值、冲击持续时间等触发条件,器件会自动在符合条件的冲击事件发生时记录和存储32组共192字节的加速度数据,在MCU被唤醒后来读取这部分数据即可。
内置中断。支持冲击、运动、静止、FIFO等中断。和上面内置FIFO功能结合可在冲击事件发生时唤醒处理器进入工作状态,为降低系统功耗贡献不小。
大量程。这里赵延辉解释,大量程加速度计之所以难以实现,主要是在于传感器的处理电路部分,如运放和ADC这些调理电路,根据电容式加速度计的工作原理,是通过检测两个极板间电容值的变化来产生电信号的,量程设计越大,则相同运动距离的情况下,电容值的变化就越小,相应处理电路部分的能力就要越强,而ADI的优势恰恰就在于此,所以实现200g甚至更高的量程才成为可能。
考虑到ADXL375的典型应用是一些户外作业和穿戴式产品,对功耗和成本会比较敏感,所以ADXL375经常会和ADI其他传感器产品来组合使用,这里赵延辉格外强调了ADXL362这款低g加速度计产品可以发挥的作用,因为其极低的功耗(不到2µA)和低g值(2g)表现,ADXL362往往可以被用作设备的电源管理,一旦有微小的加速度变化即可通过ADXL362实时检测到并触发系统上电开始工作,通过ADXL375和ADXL362的组合使用也可以避免给电源管理系统作单独的防油防水防尘处理,从而降低系统设计的成本。