能檢測(cè)X-Y方向沖擊與傾角的高靈敏半導(dǎo)體傳感器ADXL202

　　通常，在測(cè)量沖擊、加速度或傾角等參數(shù)的測(cè)量裝置中，大多使用壓電元件、振動(dòng)子或流體等來(lái)作為它們的傳感器。但加速度傳感器AD×L202卻是一種采用半導(dǎo)體技術(shù)的傳感器。它是AD公司近年推出的新產(chǎn)品。

圖1是AD×L202的外型圖，圖2為其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
傳感器特征
● 可以使系統(tǒng)小型化：AD×L202將傳感元件與外圍控制電路集成于一個(gè)單片之中，有效地減小了體積。
● 具有下面兩種輸出信號(hào)：
⑴從XFILT端與YFILT端輸出直流信號(hào)。
⑵從XOUT端與YOUT端輸出一定占空比的數(shù)字量信號(hào)。
● 響應(yīng)速度快：它比電解質(zhì)型、水銀型、熱敏型等傳感器響應(yīng)速度快，在3dB帶寬情況下的頻響為5kHZ。
● 靈敏度：重力、加速度的檢測(cè)分辨率優(yōu)于5mG；直流輸出靈敏度為312mV/G。
● 耐沖擊性：AD×L202可耐高達(dá)1000G的沖擊。
● 可以承受電源開關(guān)反復(fù)接通/斷開的沖擊：電源開關(guān)斷開后再接通時(shí)的恢復(fù)時(shí)間約1.6ms。
外圍元件
1. 用于設(shè)定帶寬的外接電容：在片內(nèi)兩個(gè)解調(diào)電路輸出端分別生成了一個(gè)32KΩ電阻RFILT（見圖3 ）。該電阻與分別連接到XFILT和YFILT端的外接電容CX、CY一起構(gòu)成低通濾波器。用這兩個(gè)濾波器來(lái)選擇電路所需的頻帶寬度，并可以有效地反折疊與降低電路的噪聲。
電容器CX、CY的容量大小可按下式計(jì)算，可以設(shè)定的頻帶范圍為0.01Hz～5KHz。

其中C為CX或CY的容量[F]。
2.用于設(shè)定數(shù)字量輸出周期的外接電阻:用外接電阻RSET來(lái)調(diào)整數(shù)字量輸出的周期T2，其周期可由下式求得：

其中RSET為外接電阻阻值[Ω]，0.5ms≤T2≤10ms。
加速度可由下式求得：
加速度

評(píng)價(jià)工具
　　作為AD×L202傳感器的評(píng)價(jià)工具，目前有一種AD×L202EB-232評(píng)價(jià)板。用評(píng)價(jià)板上的微處理器對(duì)傳感器的PWM輸出信號(hào)進(jìn)行處理，通過EIA-232接口將數(shù)據(jù)輸出給個(gè)人計(jì)算機(jī)。通過觀察個(gè)人計(jì)算機(jī)顯示器上的波形，我們可以知道沖擊力的大小和系統(tǒng)的傾斜程度。
應(yīng)用
　　AD×L202傳感器的應(yīng)用范圍非常廣泛，它可以用作電子游戲機(jī)游戲操縱桿或鼠標(biāo)上的傳感器。也可應(yīng)用于各種防范裝置、地震儀器及發(fā)生災(zāi)害時(shí)防止氣體泄漏的各種裝置中。

作者：江蘇省理化測(cè)試中心 馮乙引