1．ADXL05的主要技术性能与特点   

    AD公司生产的ADXL05、ADXLl05、ADXLl90、ADXL202和ADXL210系列单片加速度传感器集成电路(也称为加速度计，Accelerometer)，可用来测量重力加速度，可测量由振动、冲击所产生的加速度、速度和位移等参数，还可测量倾斜角。测量信号输出有模拟信号输出和数字信号输出两种形式。ADXL05和ADXLl05属于模拟电压输出式，ADXL202和ADXL210则属于数字输出式。按测量加速度的轴向来划分：ADXL05和ADXL05属于单轴加速度传感器，只能测量沿X轴方向的加速度；ADXL202、ADXL210属于双轴加速度传感器，可同时测量沿x轴和y轴两个方向的加速度。

    ADXL05单片加速度传感器在芯片中集成．了一个完整的加速度测量系统，内部包含硅

  电容式加速度传感器和信号调理器，属于力平衡式加速度传感器。测量加速度时，满量程

  为±1～±5 g(1 g一9．8 m／s2)，分辨力可达0．005 g，输出电压比例系数为200 mV／g～1 v／g．满量程时的非线性误差为±0．2％，谐振频率为12 kHz；过载能力强，在0．5 S内可承受1000 g

的冲击；电源电压范围为+4．75～+5．25 V，典型值为5 V，工作电流约为8 mA。利用重力加速度可以校准传感器的极性。芯片还具有自检功能，可检测传感器或外围元件是否发生故障。

  2．ADXL05的引脚功能与封装形式

  ADXL05采用TO一100封装，其引脚封装形式如图1．8．1所示。敏感轴方向在引脚端5和10之间，传感器对这个方向上的惯性力(或振动)最为敏感。引脚端1(VCC)接+5 V电源，引脚端5(COM)为公共地。引脚端2和3脚(C1)之间接电容C1，用来设定解调器的带宽。引脚端4(C2)与地之间接入振荡器的滤波电容C2。引脚端6(VREF)为内部3．4 V基准电压输出端。引脚端7(ST)为数字自检电平输入端，与TTL和CMOS兼容，接高电平后进入自检模式。VPR为前置放大器输出端，输出电压200 mV／g(加速度)。VOUT为缓冲放大器的输出端。VIN-冲放大器的反相输入端，可接入由用户设定的输入电压。

3．ADXL05的内部结构与工作原理

    ADXL05加速传感器集成电路的内部结构方框图和功能示意图如图1．8．2所示。芯片

  内部包括1 MHz方波振荡器、加速度传感器、同步解调器、前置放大器、基准电压源及缓冲放大器等。基准电压源产生3．4 V、1．8 V和0．2 V三种基准电压，其中的3．4 V基准电压从VREF引脚输出，1．8 V作为缓冲放大器的参考电压。引脚端VPR、VIN-和VOUT外接电阻R1、R2和R3。改变R1、R2和R3的电阻值可以改变输出电压VOUT，它们之间的关系如下：

  外接电容C1用来设定同步解调器一3 dB带宽，C2为震荡器退耦电容，C3为电源退耦电容。

  4．ADXL05的应用电路

(1)  直流耦合式

  ADXL05的直流耦合式应用电路如图1．8．2所示。外接电阻R，一50 kΩ、Rz=274 kΩ、

R。=100 kΩ量范围为±5 g，输出刻度系数为400 mV／g。在0 g时，VOUT=2．5

 V．输出摆幅为±2．0 V，一3 dB增益带宽为1．6 kHz 。

    (2)交流耦合式

    在运动敏感和振动测量时，常采用交流耦合式应用电路。ADXI05的交流耦合式应用电

路如图1．8．3所示，在前置放大器输出和缓冲放大器输出之间连接耦合电容C4，能起到隔直流的作用。由R1、C4构成的高通滤波器下限截止频率为fL=1／(2ЛR1C4)。推荐的外接元件值如表1．8．1所列。其中，R2为在0 g、VOUT=2．5 V条件下的测量值。

    (3)ADXL05的0 g电平微调电路

ADXL05的o g电平微调电路如图1．8．4所示，将R2连接到与引脚端6(VREF)连接的电位器Rx上，可以实现0 g电平的微调。推荐的外接元件值如表1．8．2所列。

    (4)ADXL05的滤波器电路

一个具有0 g电平微调、刻度系数微调、低通滤波器的ADXL05直流耦合式应用电路如图1．8．5所示。推荐的外接元件值如表1．8．3所列。一个具有带通滤波器功能的ADXL05交流耦合式应用电路如图1．8．6所示。推荐的外接元件值如表1．8．4所列。其中，R2为在0 g、VOUT = 2．5 V条件下的测量值。

    (5)ADXL05的极性校准

    利用重力加速度校准ADXL05的极性示意图如图1．8．7所示。当敏感轴与地面平行时，传感器的输出电压对应于o g重力加速度；当敏感轴与地面垂直并且方向朝下时，输出电压对应于一1 g重力加速度；当敏感轴与地面垂直并且方向朝上时，输出电压对应于+1 g重力加速度。