ADXL105 加速度传感器在车辆平顺性测试中的应用

文章摘要： 在VDD等于5V的情况下，加速度计的AOUT(引脚8)输出为250mV/g。由于250并不适合于所有的应用场合，为了和后续的DSP输入端所要求的电压范围相匹配，本设计在AOUT(引脚8)后边增加了一个放大器UCA，以用来放大250mV/g。放大倍数可以自己选择。常用增益见表1所列，设计时可以根据电路实际需要选择相应的R1和R2来决定放大倍数。 在25℃时，ADXL105的温度传感器输出TOUT为2.5V。通常情况下，温度每变化1℃，输出会变化8mV/℃。且温度传感器的输出和电源电压成线性比例关系。 放大器UCA是低噪声和低偏移的，可用来放大ADXL1

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        在V_DD等于5V的情况下，加速度计的A_OUT(引脚8)输出为250mV/g。由于250并不适合于所有的应用场合，为了和后续的DSP输入端所要求的电压范围相匹配，本设计在A_OUT(引脚8)后边增加了一个放大器UCA，以用来放大250mV/g。放大倍数可以自己选择。常用增益见表1所列，设计时可以根据电路实际需要选择相应的R1和R2来决定放大倍数。


        在25℃时，ADXL105的温度传感器输出T_OUT为2.5V。通常情况下，温度每变化1℃，输出会变化8mV/℃。且温度传感器的输出和电源电压成线性比例关系。

        放大器UCA是低噪声和低偏移的，可用来放大ADXL105的增益因子SCALE。其计算见公式(2)，具体使用方法见图2所示。由于加速度传感器ADXL105的0g偏移量是2.5V±625mV，因此，当增益因子SCALE超过4时，UCA在0g的输出可以在0～5V的范围内，这样就可满足很多应用电路的输入要求。其实现方法是增加一个电阻R3和一个变电阻VR1(如图2所示)，这样就把UCA变成了一个summing amplifier，调节VR1，就可以在0g时将UCA的输出设置为V_DD/2。

        在用加速度传感器ADXL105进行设计时，电磁场对它的输出一般不会产生影响。由于ADXL105是线性化的，因此传输到电源电压端VDD上的噪声会影响加速度传感器的输出，而且在ADXL105的内部时钟频率(200kHz)附近，噪声对输出的影响更大。因此，保持低噪声，及保持电源电压“干净”就显得尤为重要。

ADXL105的测试

        加速度传感器硬件电路设计完成后，可在加速度传感器上施加＋5V电压。这样，当传感器水平放置时，在示波器上可测得其输出为2.50V，垂直放置时，输出为2.75V，倒立时，输出为2.25V。在实验室中，一块弹性板在激振器施加的正弦激励作用下发生振动，然后应用加速度传感器ADXL105对其进行测试，就可在低频情况下很好地测试弹性板的振动，这说明ADXL105加速度传感器能够很好的测试低频振动，完全可以满足平顺性评价中对于车辆振动(1～80Hz)的测试要求。

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