概述
ADXRS290是ADI公司(Analog Devices Inc.)推出的一款高性能數(shù)字輸出MEMS陀螺儀,專為需要精確角速度測量的應用而設計。這款陀螺儀在工業(yè)、航空航天、國防和消費電子等領(lǐng)域有著廣泛的應用。
主要特性
測量范圍:±400°/s
低噪聲密度:0.015°/s/√Hz
高穩(wěn)定性:0.01°/s/°C零點漂移
數(shù)字輸出:SPI接口
工作溫度范圍:-40°C至+105°C
低功耗:典型值6.5mA
抗沖擊能力:10,000g
小尺寸封裝:7mm×7mm×3mm
工作原理
ADXRS290基于ADI公司成熟的MEMS技術(shù),采用科里奧利效應(CoriolisEffect)來檢測角速度。其核心是一個振動質(zhì)量塊,當器件旋轉(zhuǎn)時,科里奧利力會使質(zhì)量塊產(chǎn)生垂直于振動方向的位移,這個位移被檢測并轉(zhuǎn)換為電信號,經(jīng)過放大和數(shù)字化處理后輸出角速度值。
內(nèi)部結(jié)構(gòu)
ADXRS290內(nèi)部包含以下主要功能模塊:
MEMS傳感元件:核心的微機械結(jié)構(gòu)
信號調(diào)理電路:放大和濾波傳感信號
模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC):將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號
數(shù)字信號處理器(DSP):處理數(shù)字信號并計算角速度
溫度傳感器:用于溫度補償
SPI接口:與外部微控制器通信
應用領(lǐng)域
工業(yè)自動化:機器人手臂控制、平臺穩(wěn)定
航空航天:飛行器姿態(tài)控制、導航系統(tǒng)
國防應用:制導系統(tǒng)、穩(wěn)定平臺
消費電子:虛擬現(xiàn)實設備、圖像穩(wěn)定
汽車電子:電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)(ESC)
性能參數(shù)
參數(shù) |
規(guī)格 |
量程 |
±400°/s |
靈敏度 |
80 LSB/°/s |
非線性度 |
<0.1% FS |
帶寬 |
80Hz |
啟動時間 |
50ms |
供電電壓 |
3.3V或5V |
功耗 |
6.5mA(典型值) |
接口 |
SPI |
工作溫度 |
-40°C至+105°C |
優(yōu)勢特點
高可靠性:采用單芯片設計,減少了系統(tǒng)復雜性
出色的抗振動性能:內(nèi)置抗振動算法
自檢功能:可驗證傳感器功能完整性
低噪聲:適合高精度應用
寬溫度范圍:適合惡劣環(huán)境
使用注意事項
PCB布局:應盡量減少機械應力對傳感器的影響
校準:建議在使用前進行零點校準
溫度補償:對于高精度應用,應考慮溫度變化的影響
電源濾波:需要良好的電源去耦以保證性能
機械安裝:應避免安裝應力影響傳感器性能
總結(jié)
ADXRS290代表了當前MEMS陀螺儀技術(shù)的先進水平,其高精度、高穩(wěn)定性和可靠性使其成為眾多要求嚴苛應用的理想選擇。無論是工業(yè)自動化系統(tǒng)還是航空航天設備,ADXRS290都能提供精確的角速度測量,幫助系統(tǒng)實現(xiàn)更好的控制和穩(wěn)定性。