Версия для печати
Полупроводниковые датчики ускорения фирмы Freescale Semiconductor, изготовленные по МЭМС технологии, предназначены для измерения ускорений в диапазонах 0…±1,5 … 0…±250g (g=9.8 м/с) по одной, двум или трем осям. Основой датчиков является емкостной чувствительный элемент, представляющий собой микромеханическую систему, сформированную на поверхности кремниевой подложки. Он состоит из центральной пластины, закрепленной при помощи упругих элементов, и трех неподвижных пластин (две основные и одна - для реализации функции самотестирования). В совокупности образуется дифференциальная емкость. Центральная пластина обладает сейсмомассой и может смещаться под действием ускорения, меняя тем самым свое положение относительно неподвижных пластин. Это приводит к изменению емкости микроконденсатора. Интегрированная на том же кристалле измерительная схема (интегратор, усилитель, ФНЧ, устройство температурной компенсации и тактовый генератор) фиксирует это и формирует выходное напряжение, линейно зависящее от действующего ускорения. Когда ускорения нет (подвижная пластина в среднем положении) уровень выходного напряжения равен половине напряжения питания. Функция самотестирования активируется при подаче уровня логической единицы на соответствующий вход. Датчики имеют стандартный пропорциональный аналоговый выход по напряжению, что очень удобно для подключения к АЦП микроконтроллера. Резонансная частота чувствительного элемента много выше частоты среза встроенного ФНЧ, поэтому она никак не влияет на рабочую характеристику датчика. Пропорциональный выход (т.е. выходное смещение при нулевом ускорении и соответственно чувствительность линейно изменяются в зависимости от напряжения источника питания) - одно из достоинств этих датчиков. Датчики выпускаются в SOIC и QFN корпусах повышенной прочности и герметичности и выдерживают ударные воздействия с ускорением 500g при включенном питании и 2000g без питания. Хотя основным назначением инерциальных датчиков является измерение ускорения, эти датчики все же больше чем акселерометры. Они могут быть использованы и как измерители и датчики других физических величин. Это скорость, сила ударов и вибраций, точное смещение, угол наклона и т.д.
Упрощенная функциональная схема 1-го осевого датчика ускорения компании Freescale Semiconductor
| Наименование | Диапазон измерения, g | Чувстви- тельные оси | Чувстви- тельность, мВ/g | Полоса частот, Гц | Uпит, В | Iпит, мА | Тип корпуса | Спецификация | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Малое ускорение | |||||||||
| MMA7450L (цифр.) | ±2/4/8 | XYZ | - | 62,5/125 выбирается пользователем | 2,4...3,6 | 0,4 | LGA14 |  586 Кб | |
| MMA7360L | ±1,5/6 | XYZ | 800/200 зависит от диапазона | XY:400 Z:300 | 2,2...3,6 | 0,4 | LGA14 | 149 Кб | |
| MMA7340L | ±3/11 | XYZ | 440/118 зависит от диапазона | XY:400 Z:300 | 2,2...3,6 | 0,4 | LGA14 | 151 Кб | |
| MMA7330L | ±4/12 | XYZ | 308/84 зависит от диапазона | XY:400 Z:300 | 2,2...3,6 | 0,4 | LGA14 | 153 Кб | |
| MMA7261Q | ±2,5; 3,3; 6,7; 10 | XYZ | 480/360/180/120 зависит от диапазона | XY: 350 Z: 150 | 2,2...3,6 | 0,5 | QFN16 | 201 Кб | |
| MMA7260Q | ±1,5; 2,0; 4,0; 6,0 задаются пользователем | XYZ | 800;600;300;200 зависит от диапазона | XY: 350 Z: 150 | 2,2…3,6 | 0,5 | QFN16 | 240 Кб | |
| MMA6260Q | +/-1,5 | XY | 800 | 50 | 3,3 | 1,2 | QFN16 | 124 Кб | |
| MMA6261Q | +/-1,5 | XY | 800 | 300 | 3,3 | 1,2 | QFN16 | ||
| MMA6262Q | +/-1,5 | XY | 800 | 150 | 3,3 | 2,0 | QFN16 | ||
| MMA6263Q | +/-1,5 | XY | 800 | 900 | 3,3 | 2,0 | QFN16 | ||
| MMA2260D | +/-1,5 | X | 1200 | 50 | 5 | 2,2 | 16SOIC | 312 Кб | |
| MMA1260D | +/-1,5 | Z | 1200 | 50 | 5 | 2,2 | 16SOIC | 169 Кб | |
| MMA1270D | +/-2,5 | Z | 750 | 50 | 5 | 2,1 | 16SOIC | 250 Кб | |
| MMA1250D | +/-5 | Z | 400 | 50 | 5 | 2,1 | 16SOIC | 250 Кб | |
| MMA1220D | +/-8 | Z | 250 | 250 | 5 | 5,0 | 16SOIC | 157 Кб | |
| MMA6231Q | +/-10 | XY | 120 | 300 | 3,3 | 1,2 | QFN16 | 358 Кб | |
| MMA6233Q | +/-10 | XY | 120 | 900 | 3,3 | 2,2 | QFN16 | ||
| Среднее ускорение | |||||||||
| MMA3201D | +/-40 | XY | 50 | 400 | 5 | 8,0 | 20SOIC | 173 Кб | |
| MMA2201D | +/-40 | X | 50 | 400 | 5 | 5,0 | 16SOIC | 161 Кб | |
| MMA2202D | +/-50 | X | 40 | 400 | 5 | 5,0 | 16SOIC | 152 Кб | |
| MMA3202D | +/-20+/-100 | XY | 20,100 | 400 | 5 | 20SOIC | |||
| MMA2204D | +/-100 | X | 20 | 400 | 5 | 5,0 | 16SOIC | 162 Кб | |
| MMA1213D | +/-50 | Z | 40 | 400 | 5 | 4,5 | 16SOIC | 377 Кб | |
| MMA1210D | +/-100 | Z | 20 | 400 | 5 | 4,5 | 16SOIC | 155 Кб | |
| Высокое ускорение | |||||||||
| MMA1211D | +/-150 | Z | 13 | 400 | 5 | 4,5 | 16SOIC | 163 Кб | |
| MMA2301D | +/-200 | X | 10 | 400 | 5 | 4,5 | 16SOIC | 157 Кб | |
| MMA1212D | +/-200 | Z | 10 | 400 | 5 | 4,5 | 16SOIC | 161 Кб | |
| MMA2300D | +/-250 | X | 8 | 400 | 5 | 4,5 | 16SOIC | 159 Кб | |
| MMA1200D | +/-250 | Z | 8 | 400 | 5 | 4,5 | 16SOIC | 159 Кб | |
Дополнительная техническая информация
Датчики Freescale Semiconductors сегодня и завтра (171 Кб) Датчики ускорения серии MMA. Характеристики, достоинства и область применения (1 304 Кб) Таблица совместимости датчиков Freescale Semiconductor с микроконтроллерами и DSP (96 Кб) Измерение крена с помощью датчиков ускорения (431 Кб) Измерение ударов и крена с помощью датчиков ускорения (319 Кб) Пример применения датчика ускорения для отключения сигнала пейджера ударом (365 Кб) Использование демо-платы для оценки характеристик датчиков ускорения (272 Кб) Использование трех-осевой демо-платы для оценки вибрации, крена, положения, перемещения и удара (531 Кб) Рекомендации по подавлению помех источника питания при использовании ±1,5g 2-x осевых датчиков ускорения (145 Кб) Серия 2-х осевых датчиков ускорения MMA6200Q и доступные средства разработки (146 Кб) 3-х осевой датчик ускорения MMA7260Q. Характеристики, достоинства и области применения (240 Кб) Использование демо-платы для оценки характеристик датчика ускорения MMA7260Q (171 Кб) Рекомендации по пайке датчиков ускорения в QFN корпусе (177 Кб) ±2g модуль на основе ±40g датчика ускорения (311 Кб)
