DISEÑO DE UN INCLINOMETRO PARA LA APLICACIÓN DE UNA MESA CARACTERÍSTICAS Sensor de aceleración de 2 ejes en un IC Single Chip Medidas Aceleración estáticas como dinámicas aceleración Salida Ciclo de trabajo con un período ajustable por el usuario Low Power <0,6 mA Respuesta más rápida que electrolítica, Mercurio o térmica Sensores de inclinación Ajuste del ancho de banda con un condensador individual por eje 5 mg Resolution a 60 Hz de ancho de banda 3 V a 5,25 V de alimentación única operación 1000 gshock Supervivencia APLICACIONES 2 ejes con inclinación Sensing Periféricos Informáticos Navegación inercial Monitoreo Sísmico Sistema de Seguridad del Vehículo A batería con sensor de movimiento DESCRIPCIÓN GENERAL El ADXL202/ADXL210 son de bajo costo, baja potencia, completa Acelerómetros 2 ejes con un rango de medición de cualquiera ± 2 g / ± 10 g. El ADXL202/ADXL210 puede medir tanto dinámico de aceleración (por ejemplo, vibración) y la aceleración estática (por ejemplo, gravedad). Las salidas son señales digitales cuyo deber ciclos (relación de anchura de impulso a período) son proporcionales a la aceleración en cada uno de los 2 ejes sensibles. Estas salidas se pueden medir directamente con un contador de microprocesador, que no requiere de convertidor A / D o lógica de cola. El periodo de salida es ajustable desde 0.5 ms a 10 ms a través de una sola resistencia (RSET). Si se desea una salida de tensión, una salida de voltaje proporcional a la aceleración está disponible en el XFILTand YFILTpins, o pueden ser reconstruidos mediante el filtrado de las salidas del ciclo de trabajo. El ancho de banda del ADXL202/ADXL210 puede ajustarse desde 0,01 Hz a 5 kHz a través de los condensadores CXand CY. El ruido típico piso es de 500 señales mg / √ Hzallowing inferiores a 5 MGTO por resolver para anchos de banda por debajo de 60 Hz. El ADXL202/ADXL210 está disponible en una hermético 14-plomo Montaje de superficie CERPAK, especificada en el 0 ° C a +70 ° C comercial o de -40 ° C a +85 ° C Rango de temperatura industrial.

ADXL202/ADXL210 REV. B -6 - DEFINICIONES T1 Longitud de la "en" parte del ciclo. T2 La duración del ciclo total. Relación de ciclo de trabajo del tiempo "on" (T1) del ciclo al total ciclo (T2). Definido como T1/T2 para el ADXL202 / ADXL210. Período Pulsewidth Tiempo del "sobre" el pulso. Definido como T1 para la ADXL202/ADXL210. TEORÍA DE FUNCIONAMIENTO El ADXL202/ADXL210 es la aceleración completa de doble eje sistemas de medición en un solo IC monolítico. Ellos contienen un sensor de micro mecanizados - superficie de poli silicio y la señal de condición de circuitos para aplicar una medida de aceleración de lazo abierto Ment arquitectura. Para cada eje , un circuito de salida convierte la señal analógica a un ciclo de trabajo modulada ( DCM ) de señal digital que puede ser decodificado con un puerto de contadores / temporizadores en un micropro -procesador . El ADXL202/ADXL210 son capaces de medir aceleraciones positivas y negativas a un nivel máximo de ± 2 g ó ± 10 g . El acelerómetro mide la aceleración estática fuerzas tales como la gravedad, lo que permite que sea utilizado como un sensor de inclinación. El sensor es una estructura de poli silicio de micromecanizado de superficie construido en la cima de la oblea de silicio. Manantiales polisilicio suspender la estructura sobre la superficie de la oblea y proporcionar una resistencia en contra de las fuerzas de aceleración. La deflexión de la estructura es me-Sured utilizando un condensador diferencial que consiste en independiente placas fijas y placas centrales conectados a la masa en movimiento. La placas fijas son impulsados por 180 ° fuera de fase de ondas cuadradas. Una aceleración desviar el haz y desequilibrar el diferencial condensador, lo que resulta en una salida de onda cuadrada cuya amplitud es proporcional a la aceleración. Fase demodulación sensibles técnicas se utilizan para rectificar la señal y determinar la dirección de la aceleración.

La salida del demodulador conduce un modulador de ciclo de trabajo (DCM ) a través de una etapa kΩresistor 32 . En este punto, un alfiler es disponible en cada canal para permitir que el usuario fije la señal ancho de banda del dispositivo mediante la adición de un condensador. Este filtrado mejora la resolución de la medida y ayuda a prevenir aliasing. Después de ser filtrada en paso bajo , la señal analógica se convierte a una ciclo de trabajo de la señal modulada por la etapa de DCM. Una sola resistencia establece el periodo para un ciclo completo (T2 ) , que se puede establecer en-tre 0,5 ms y 10 ms (véase la Figura 12 ) . A 0gacceleration produce un ciclo de servicio nominalmente 50 % . La señal de aceleración se puede determinar mediante la medición de la longitud de la T1 y T2 pulsos con un contador / temporizador o con un bucle de sondeo con un bajo microcontrolador costo. Una tensión de salida analógica se puede obtener ya sea amortiguando ella señal de la XFILTand YFILTpin , o pasando el ciclo de trabajo señal a través de un filtro RC para reconstruir el valor de corriente continua. El ADXL202/ADXL210 funcionará con voltajes de suministro como bajo como 3,0 V o tan alto como 5,25 V.

APLICACIONES DESACOPLAR FUENTE DE ALIMENTACIÓN Para la mayoría de las aplicaciones de un solo condensador uF 0,1, de los CDC, se adecuadamente desacoplar el acelerómetro de la señal y el ruido en la fuente de alimentación. Sin embargo, en algunos casos, especialmente cuando digitales dispositivos tales como micro controladores comparten la misma fuente de alimentación, el ruido digital en la alimentación puede causar interferencias en la ADXL202 / Salida ADXL210. Esto se observa a menudo como poco a poco ondulado fluctuación de tensión en XFILTand YFILT. Si se necesita desacoplamiento adicional, un 100 Ω (o menor) resistencia o cuentas de ferrita, puede ser insertado en la línea de suministro del ADXL202/ADXL210 's. PROCEDIMIENTO DE DISEÑO PARA LA ADXL202/ADXL210 El procedimiento de diseño para el uso de la ADXL202/ADXL210 con una salida de ciclo de trabajo consiste en seleccionar un período de ciclo de trabajo y una condensador de filtro. Un adecuado diseño tendrá en cuenta los requisitos aplica-ción de ancho de banda, la resolución de la señal y el tiempo de adquisición, como se explica en las siguientes secciones. VDD El ADXL202/ADXL210 tiene dos fuentes de alimentación (VDD) Pins: 13 y 14. Estas dos clavijas deben estar conectados directamente entre sí. COM El ADXL202/ADXL210 tiene dos comunes, los pines 4 y 7. Estos dos pines deben estar conectados directamente entre sí y Pin 7 con conexión a tierra. VTP

Este pin se va a dejar abierta; realizar ninguna conexión de cualquier tipo de este pin. Capacitor de desacople CDC Un capacitor de 0.1 uF se recomienda a partir VDDto COM para desacoplamiento fuente de alimentación. ST El pasador ST controla la función de auto-test. Cuando este pin se establece en VDD, una fuerza electrostática se ejerce sobre el haz del acelerómetro. El movimiento resultante de la viga permite al usuario probar si el acelerómetro es funcional. El cambio típico en salida será el 10% en las salidas del ciclo de trabajo (correspondiente a 800 mg). Este pin se puede dejar en circuito abierto o conectado a común en el uso normal.