能检测X-Y方向冲击与倾角的高灵敏半导体传感器ADXL202

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<span class="fonts14"><div align="left">　　通常，在测量冲击、加速度或倾角等参数的测量装置中，大多使用压电元件、振动子或流体等来作为它们的传感器。但加速度传感器AD×L202却是一种采用半导体技术的传感器。它是AD公司近年推出的新产品。

图1是AD×L202的外型图，图2为其内部结构。
传感器特征
● 可以使系统小型化：AD×L202将传感元件与外围控制电路集成于一个单片之中，有效地减小了体积。
● 具有下面两种输出信号：
⑴从XFILT端与YFILT端输出直流信号。
⑵从XOUT端与YOUT端输出一定占空比的数字量信号。
● 响应速度快：它比电解质型、水银型、热敏型等传感器响应速度快，在3dB带宽情况下的频响为5kHZ。
● 灵敏度：重力、加速度的检测分辨率优于5mG；直流输出灵敏度为312mV/G。
● 耐冲击性：AD×L202可耐高达1000G的冲击。
● 可以承受电源开关反复接通/断开的冲击：电源开关断开后再接通时的恢复时间约1.6ms。
外围元件
1. 用于设定带宽的外接电容：在片内两个解调电路输出端分别生成了一个32K&Omega;电阻RFILT（见图3 ）。该电阻与分别连接到XFILT和YFILT端的外接电容CX、CY一起构成低通滤波器。用这两个滤波器来选择电路所需的频带宽度，并可以有效地反折叠与降低电路的噪声。
电容器CX、CY的容量大小可按下式计算，可以设定的频带范围为0.01Hz～5KHz。



其中C为CX或CY的容量[F]。
2.用于设定数字量输出周期的外接电阻:用外接电阻RSET来调整数字量输出的周期T2，其周期可由下式求得：



其中RSET为外接电阻阻值[&Omega;]，0.5ms&le;T2&le;10ms。
加速度可由下式求得：
加速度



评价工具
　　作为AD×L202传感器的评价工具，目前有一种AD×L202EB-232评价板。用评价板上的微处理器对传感器的PWM输出信号进行处理，通过EIA-232接口将数据输出给个人计算机。通过观察个人计算机显示器上的波形，我们可以知道冲击力的大小和系统的倾斜程度。
应用
　　AD×L202传感器的应用范围非常广泛，它可以用作电子游戏机游戏操纵杆或鼠标上的传感器。也可应用于各种防范装置、地震仪器及发生灾害时防止气体泄漏的各种装置中。
作者：江苏省理化测试中心 冯乙引