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ADXL206是美國(guó)模擬器件公司(ADI)推出的一款高精度、低功耗三軸加速度計(jì)，采用先進(jìn)的iMEMS®技術(shù)將傳感器和信號(hào)調(diào)理電路集成在單芯片上。

作為ADXL系列的重要成員，ADXL206在工業(yè)測(cè)量、平臺(tái)穩(wěn)定和慣性導(dǎo)航等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。

核心特性

1.三軸測(cè)量能力

同時(shí)測(cè)量X、Y、Z三個(gè)軸向的加速度

三軸對(duì)齊精度優(yōu)于0.1°

可選測(cè)量范圍：±2g/±5g/±10g

2.精密測(cè)量性能

分辨率高達(dá)0.5mg(10Hz帶寬下)

典型本底噪聲：80μg/√Hz

非線性度：±0.2%滿量程

3.電氣特性

工作電壓：3.0V至5.25V

低功耗模式電流：<1mA

輸出阻抗：32kΩ(典型值)

4.環(huán)境適應(yīng)性

工作溫度范圍：-40°C至+125°C

抗沖擊能力：5000g(非工作狀態(tài))

符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)

典型應(yīng)用場(chǎng)景

1.工業(yè)自動(dòng)化

機(jī)械振動(dòng)監(jiān)測(cè)與分析

設(shè)備健康狀態(tài)診斷

平臺(tái)穩(wěn)定與調(diào)平系統(tǒng)

2.汽車(chē)電子

電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)(ESC)

安全氣囊觸發(fā)系統(tǒng)

車(chē)輛動(dòng)態(tài)性能監(jiān)測(cè)

3.航空航天

飛行器姿態(tài)參考系統(tǒng)

慣性測(cè)量單元(IMU)組件

無(wú)人機(jī)飛控系統(tǒng)

4.消費(fèi)電子

運(yùn)動(dòng)檢測(cè)與計(jì)步功能

游戲控制器動(dòng)作感應(yīng)

智能設(shè)備跌落保護(hù)

開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)指南

1.硬件設(shè)計(jì)要點(diǎn)

?電源設(shè)計(jì)：?

推薦使用3.3V或5V穩(wěn)壓電源

電源引腳需并聯(lián)0.1μF和1μF去耦電容

敏感應(yīng)用建議增加LC濾波網(wǎng)絡(luò)

?帶寬配置：?

各軸帶寬通過(guò)CX、CY、CZ電容獨(dú)立設(shè)置

計(jì)算公式：f-3dB=1/(2π×32kΩ×C)

典型應(yīng)用建議使用0.01μF~0.1μF電容

?輸出接口：

?
可直接連接ADC(推薦16位及以上)

長(zhǎng)距離傳輸建議使用緩沖放大器

典型接口電路：

ADXL206
├──XOUT──┬──CX──GND
│└──10kΩ──ADC_X
├──YOUT──┬──CY──GND
│└──10kΩ──ADC_Y
└──ZOUT──┬──CZ──GND
└──10kΩ──ADC_Z

2.校準(zhǔn)與補(bǔ)償

?零點(diǎn)校準(zhǔn)：?

將器件置于水平靜止?fàn)顟B(tài)

記錄各軸輸出值作為零點(diǎn)偏移

軟件中建立偏移補(bǔ)償表

?溫度補(bǔ)償：?

內(nèi)置溫度傳感器輸出(TEMP引腳)

建議建立溫度-靈敏度查找表

典型溫度系數(shù)：0.015%/°C

?交叉軸補(bǔ)償：?

通過(guò)六位置校準(zhǔn)法確定交叉影響

建立3×3補(bǔ)償矩陣

計(jì)算公式：

[A_cal]=[C][A_raw]+[O]

其中[C]為靈敏度矩陣，[O]為偏移向量

3.軟件處理算法

?數(shù)字濾波：?

推薦使用IIR或FIR低通濾波器

典型截止頻率設(shè)置：

振動(dòng)監(jiān)測(cè)：100-500Hz

傾斜測(cè)量：<10Hz

性能優(yōu)化建議

?降低噪聲：?

使用金屬屏蔽罩減少EMI干擾

PCB布局時(shí)遠(yuǎn)離數(shù)字信號(hào)線

增加π型濾波網(wǎng)絡(luò)

?提高穩(wěn)定性：?

避免機(jī)械應(yīng)力作用于封裝

使用低熱膨脹系數(shù)(CTE)的PCB材料

固件中實(shí)現(xiàn)溫度漂移補(bǔ)償

?延長(zhǎng)電池壽命：?

利用內(nèi)置的低功耗模式

動(dòng)態(tài)調(diào)整采樣率

采用事件觸發(fā)喚醒機(jī)制

常見(jiàn)問(wèn)題解決方案

?Q1：輸出信號(hào)出現(xiàn)異常波動(dòng)?

檢查電源穩(wěn)定性，測(cè)量紋波電壓
驗(yàn)證帶寬電容是否焊接良好
檢查PCB是否存在機(jī)械振動(dòng)

?Q2：Z軸靈敏度偏低?

確認(rèn)器件安裝方向正確
檢查Z軸帶寬電容值
重新進(jìn)行六面校準(zhǔn)

?Q3：溫度變化導(dǎo)致測(cè)量漂移?

啟用內(nèi)置溫度補(bǔ)償功能
延長(zhǎng)預(yù)熱時(shí)間至30分鐘
考慮增加外部溫度傳感器

總結(jié)

ADXL206憑借其出色的三軸測(cè)量性能、優(yōu)異的穩(wěn)定性和靈活的可配置性，已成為工業(yè)測(cè)量和運(yùn)動(dòng)檢測(cè)領(lǐng)域的首選加速度計(jì)之一。通過(guò)合理的硬件設(shè)計(jì)和軟件算法優(yōu)化，可以充分發(fā)揮其性能潛力，滿足各種高精度應(yīng)用需求。