1.产品概述
ADXL325是Analog Devices公司(ADI)推出的一款小型、低功耗、完整的三轴加速度计,测量范围可达±5g。这款MEMS(微机电系统)加速度计将传感器和信号调理电路集成在单一芯片上,提供模拟电压输出。
2.主要特性
三轴感应:可同时测量X、Y、Z三个方向的加速度
测量范围:±5g
低功耗:典型工作电流350μA
带宽可调:通过电容设置带宽(0.5Hz至1600Hz)
小尺寸:4mm×4mm×1.45mmLFCSP封装
温度稳定性:良好的温度稳定性
抗冲击能力:可承受10,000g的冲击
单电源供电:1.8V至3.6V工作电压
3.内部结构与工作原理
ADXL325基于多晶硅表面微加工传感器和信号调理电路实现加速度测量:
传感元件:采用差分电容结构,当受到加速度作用时,质量块移动导致电容变化
信号调理:包含放大器、滤波器和缓冲器
解调电路:将电容变化转换为电压信号
输出级:提供与加速度成正比的模拟电压输出
4.引脚配置与功能
ADXL325采用16引脚LFCSP封装,主要引脚功能如下:
引脚号 |
名称 |
功能描述 |
1 |
ST |
自检输入 |
2 |
NC |
不连接 |
3 |
COM |
公共端(地) |
4 |
NC |
不连接 |
5 |
VDD |
电源正极(1.8-3.6V) |
6 |
NC |
不连接 |
7 |
XOUT |
X轴加速度模拟输出 |
8 |
YOUT |
Y轴加速度模拟输出 |
9 |
ZOUT |
Z轴加速度模拟输出 |
10~16 |
NC/EP |
不连接或裸露焊盘(接地) |
5.关键性能参数
灵敏度:典型值300mV/g(±5g范围)
0g偏置电压:典型值1.5V(电源3V时)
非线性度:±0.2%满量程
噪声密度:110μg/√Hz
带宽:用户可调,典型值0.5Hz-1600Hz
工作温度范围:-40°C至+85°C
6.典型应用电路
基本连接电路包括:
电源去耦电容(0.1μF)
输出端带宽设置电容(Cx,Cy,Cz)
必要时添加低通滤波器
带宽计算公式:
f-3dB=1/(2π(32kΩ)×Cx,y,z)
其中32kΩ为内部电阻,Cx,y,z为外部电容
7.应用领域
ADXL325广泛应用于各种需要运动感测的场合:
消费电子:智能手机、游戏控制器、运动设备
工业应用:振动监测、倾斜测量、冲击检测
医疗设备:病人活动监测、康复设备
汽车电子:安全系统、导航辅助
物联网设备:运动激活、姿态识别
8.使用注意事项
PCB布局:应尽量减少噪声干扰,电源线要短而粗
机械安装:确保传感器与待测物体牢固连接
温度影响:极端温度可能影响精度,必要时进行温度补偿
自检功能:可通过ST引脚验证传感器功能是否正常
静电防护:MEMS器件对ESD敏感,需采取适当防护措施
9.与同类产品比较
与ADXL335(±3g)比较:
ADXL325测量范围更大(±5g)
ADXL335灵敏度更高(约500mV/g)
两者封装相同,引脚兼容
与数字输出加速度计比较:
ADXL325模拟输出无需ADC即可使用
数字输出器件通常集成更多功能但成本较高
10.开发资源
ADI公司提供丰富的技术支持:
完整的数据手册(DS-XXXX)
应用笔记(AN-XXXX)
参考设计
评估板(EVAL-ADXL325Z)
ADXL325以其优异的性能、小尺寸和低功耗,成为许多运动感测应用的理想选择,特别适合需要模拟输出的场合。