创作者：ChrisMurphy

难题：

我的消费者级加速度传感器理论上能够精确测量低于1°的歪斜。在溫度变动及震动标准下是不是依然能够保持那样的测量精度？

回答：

回答很可能是全盘否定的。有关确立歪斜精密度值的情况一直难以回应，由于在MEMS感应器特性层面必须考虑到很多环境要素。一般，消費级加速度传感器无法在动态性自然环境中检验低于1°的歪斜。为了更好地说明这一点，大家将通用性消費级加速度传感器与新一代低噪音、低飘移和功耗低MEMS加速度传感器开展较为。这一较为紧紧围绕歪斜运用中普遍存在的很多偏差源，及其能够赔偿或清除什么偏差。

能够观查到0g参考点精密度、电焊焊接造成的0g参考点飘移、PCB机壳指向造成的0g参考点飘移、0g参考点温度系数、灵巧精确度和温度系数、离散系统度及其横坐标敏感度等偏差，而且还可以根据安装后校正步骤降低这种偏差。落后、使用期限期内的0g参考点飘移、使用期限期内的敏感度飘移、湿冷引发的0g飘移及其溫度随时长转变导致的PCB弯折和扭曲这些，这种偏差项没法根据校正或其它办法处理，必须根据一定程度上的原点检修才可以降低。在这里一较为中，假定横坐标敏感度、离散系统度和敏感度获得赔偿，由于对比温度系数失衡飘移和震动校准，尽量避免这种偏差需要的劳动量要少得多。

表1列举了交易级ADXL345加速度传感器理想化特性规格型号及相对应歪斜偏差的估计值。尝试达到最佳歪斜精密度时，务必采取一种方式的溫度平稳或赔偿。在下面的事例中，假定控温为25℃。没法彻底赔偿的最关键偏差促使要素是温漂失衡、参考点飘移和噪音。能够减少网络带宽来减少噪音，由于歪斜运用一般必须小于1kHz的网络带宽。

表1ADXL345偏差源估计值

表2列举了适用ADXL355的同一规范。短期内参考点值依据ADXL355数据信息指南中的Allan标准差图估计。25℃时，通用性ADXL345的赔偿歪斜精密度为0.1°，工业生产级ADXL355的赔偿歪斜精密度为0.005°。根据较为ADXL345和ADXL355能够看得出，关键的偏差促使要素造成的偏差已明显减少，例如噪音导致的偏差从0.05°减少到0.0045°，参考点飘移造成的偏差从0.057°减少到0.00057°。这说明MEMS电容器式加速度传感器在噪音、温度系数、失衡及其参考点飘移等功能层面的极大飞越，在信息情况下可以带来更高质量的歪斜精密度。

表2ADXL355偏差源估计值

挑选更高级的加速度传感器针对完成所需特性尤为重要，尤其是运用必须低于1°的歪斜精密度时。运用精密度在于运用标准（溫度大幅度起伏，震动）和感应器挑选（消費级与工业生产级或战略级）。在这样的情形下，ADXL345将需用大批量的赔偿和校对工作中能够完成低于1°的歪斜精密度，提升整体体系的劳动量和成本费。依据最后自然环境和温度范围内的震动尺寸，压根无法完成以上精密度。25℃至85℃范畴内的温度系数失衡飘移为1.375°，早已超出歪斜精密度低于1°的规定。

25℃到85℃范畴内ADXL355的温度系数失衡飘移为：

如表3所显示，震动校准偏差（VRE）是加速度传感器曝露于宽带网络震动时导入的失衡偏差。当加速度传感器曝露于震动自然环境时，对比温漂和噪音造成的0g失衡，VRE在歪斜精确测量中会造成 显著偏差。这也是不会再应用数据信息指南的首要缘故之一，由于非常容易遮盖别的关键规格型号。

表3以坡度表明的偏差

12.5grms震动造成的1g方向失衡的标准为±2g

在具备较高波幅的条件中，务必应用较高g范畴的加速度传感器才可以最大限度降低削波造成的失衡。表4列举了ADXL35x系列加速度传感器以及相对应的g范畴和网络带宽。

表4ADXL354/ADXL355/ADXL356/ADXL357的检测范围

挑选适用歪斜运用的ADXL35x系列加速度传感器将保证 高可靠性和精确性，能够承受溫度变化和宽带网络震动，而且相较为节省成本的加速度传感器，需要的赔偿和校正更少。该产品系列选用密封性封裝，能够保证最后商品在出厂后可重复性与可靠性自始至终合乎规格参数。ADI企业的新一代加速度传感器可在任何自然环境下给予可相同的倾斜度精确测量，他们在严酷自然环境中不需要开展很多校正就可以完成最少歪斜偏差。

ChrisMurphy

ChrisMurphy［christopher.murphy@analog.com］是欧洲地区中间应用商店的应用工程师，工作中地址在西班牙都柏林。他于2012年添加ADI企业，为电机控制系统和工业生产自动化设备给予设计方案适用。他有着电气专业科学研究硕士和电子计算机工程项目学士学位证书。

上一篇：智能温度传感器的常见类型

下一篇：运动传感器原理/数据处理和融合介绍