motorola low-g系列加速度傳感器芯片及應用

1、FreescaleSemiconduct(原MotolaSemiconducts)的LowG系列加速度傳感器的應用TheapplicationofFreescalelowgfamilyaccelerometersens東北大學信息學院李晶皎王愛俠引言引言Freescale的加速度傳感器系列的器件有很多種，按測量的加速度方向分類有：X軸、Z軸和XY軸；按測量的加速度測量量程分類有LowG系列(1.5g5g)和普通系列(5g以上)[注：1g

2、=9.807ms2]。本文主要介紹LowG系列（見表1）的加速度傳感器。表1LowG加速度傳感器名稱軸向范圍輸出信號MMA2260DX軸1.5g1200mVgMMA1260DZ軸1.5g1200mVgMMA1270DZ軸2.5g750mVgMMA1250DZ軸5g400mVgMMA6260QXY軸?1.5g800mVg表1中的Z軸傳感器MMA1250D、MMA1260D、MMA1270D在2001年就已經(jīng)問世，而XY軸傳感器MMA626

3、0Q是2004年的新產(chǎn)品，它是雙軸（XY軸）集成電路傳感器。根據(jù)封裝形式和帶寬響應的不同，MMA62xxQ系列有以下幾種芯片，如表2所示。表2MMA626xQ系列芯片種類型號加速度(g)傳感器軸向靈敏度(mVg)頻率(Hz)VDD電源電壓(典型值)(V)封裝形式MMA6260Q1.5XY800503.3QFN16TubeMMA6261Q1.5XY8003003.3QFN16TubeMMA6262Q1.5XY8001503.3QFN16T

4、ubeMMA6263Q1.5XY8009003.3QFN16TubeMMA6231Q10XY1203003.3QFN16TubeMMA6233Q10XY1209003.3QFN16TubeMMA6260QXY軸加速度傳感器工作原理簡介軸加速度傳感器工作原理簡介FreescaleXY軸加速度傳感器由2部分組成：G單元和信號調理ASIC電路（如圖1所示）。G單元是機械結構，它是用半導體制作技術、由多晶硅半導體材料制成，并且是密封的（實物參見

5、圖1(b)）。在圖1(b)中的另一塊電路稱為信號調理ASIC電路，圖1(a)中的積分、放大、濾波、溫度補償、控制邏輯和EEPROM相關電路、振蕩器、時鐘生成器、以及自檢等電路組成，完成G單元測量的電容值到電壓輸出的轉換。G單元的等效電路如圖2所示，它相當于在2個固定的電容極板中間放置1個可移動的極板。當有加速度作用于系統(tǒng)時，中間極板偏離靜止位置。用中間極板偏離靜止位置的距離測量加速度，圖3G單元測試極板示意圖MMA6260QXY軸加速度

6、傳感器的使用方法軸加速度傳感器的使用方法加速度傳感器的輸出電壓與加速度成正比，為了測量加速度傳感器芯片的輸出電壓，通常使用帶有AD的微控制器，具體連接方法參見圖4。Xout與ADIN管腳之間的RC是起濾波作用，用于減小時鐘噪聲。加速度傳感器與微控制器之間不要有高電流。電源與地之間的0.1uF的電容是去耦電容。要盡量減小加速度傳感器與微控制器的距離。為了使加速計體積盡可能地小，芯片通常采用表貼封裝。最好將加速度測量板安裝在可以獲得理想加速