速度计

压电元件受力后产生的电荷量极其微弱，这电荷使压电元件边界和接在边界上的导体充电 到电压U=q/Ca（这里Ca是加速度计的内电容）。要测定这样微弱的电荷（或电压）的关键是防止导线、测量电路和加速度计本身的电荷泄漏。换句话讲，压电加速度计所用的前置放大器应具有极高的输 入阻抗，把泄漏减少到测量准确度所要求的限度以内。

压电式传感器的前置放大器有：电压放大器和电荷放大器。所用电压放大器就是高输入阻抗的比例放大 器。其电路比较简单，但输出受连接电缆对地电容的影响，适用于一般振动测量。电荷放大器以电容作负反馈，使用中基本不受 电缆电容的影响。在电荷放大器中，通常用高质量的元、器件，输入阻抗高，但价格也比较贵。

从压电式传感器的力学模型看，它具有“低通”特性，原可测量极低频的振动。但实际上由于低频尤其小振幅振动时，加速度 值小，传感器的灵敏度有限，因此输出的信号将很微弱，信噪比很低；另外电荷的泄漏，积分电路的漂移（用于测振动速度和位 移）、器件的噪声都是不可避免的，所以实际低频端也出现“截止频率”，约为0.1～1Hz左右。2100433B

加速度传感器有很多种，现在应用比较广泛的有微机械加速度计，又称为硅加速度计，它感测加速度的原理与一般的加速度计相同。根据读取元件的不同，微机械加速度计分为压阻式加速度计、电容式加速度计、谐振梁式加速度计和静电力平衡式加速度计。微机械加速度计体积小，便于安装，测量方法简单，成本低、抗过载能力强，满足微小型飞行器的结构和空间限制的要求。

加速度计由检测质量（也称敏感质量）、支承、电位器、弹簧、阻尼器和壳体组成。按输入轴数目分类，有单轴、双轴和三轴加速度计。

双轴加速度计双轴iMEMS加速度计ADXL206

全球领先的高性能信号处理解决方案供应商ADI最近全面推出高精度、低功耗、提供信号调理的模拟电压输出的双轴iMEMS加速度计ADXL206。单芯片ADXL206的满量程加速度测量范围为±5g， 既能测量振动等动态加速度， 也能测量重力等静态加速度。工作温度范围为-40℃～ 175℃， 具有出色的整体稳定性， 非常适合用于地质钻探工具和其他极端高温工业应用。

ADI公司MEMS和传感器技术部营销与应用经理Wayne Meyer表示： “ 我们没有使用额外的温度补偿电路， 而是采用创新的设计技术来确保从内部实现高性能。因此， 它基本上不存在量化误差或其他非单调性， 温度迟滞非常低， 在-40℃～ 175℃的整个温度范围内通常小于2mg。这款产品再次彰显了ADI公司在高性能MEMS惯性传感器领域的领导地位。”

ADI公司仪器仪表市场营销经理Pam Aparo表示：“一方面， 设计师结合各种智能钻探系统， 以力求不断深入地表； 另一方面， 又不得不在功耗、尺寸和空间要求与获得更多信息之间作出权衡。ADXL206 iMEMS加速度计不仅是一款极为紧凑的解决方案， 而且大幅降低了功耗， 单轴功耗从10mA 以上降至0.5mA以下。”

ADXL206 iMEMS加速度计的典型噪底为110μg/√Hz，因而在倾斜检测应用中， 可以利用窄带宽(<60Hz) 解析1mg（0.06°倾角） 以下的信号。根据应用需要， 可以选择0.5Hz～2.5kHz范围内的带宽。ADXL206提供13mm×8mm×2mm、8引脚侧面钎焊陶瓷双列直插式封装(SBDIP)。

双轴加速度计主要特性

ADXL206 iMEMS 加速度计主要特性：（1）温度范围：-40℃～ 175℃；（2）分辨率：1mg (60Hz)；（3）低功耗：700μA（VS=5V， 典型值）；（4）高零g偏移可重复性；（5）高灵敏度精度；（6）抗冲击能力：3500g。

ADI公司微机械产品线高级应用工程师赵延辉表示，单芯片ADXL206的满量程加速度测量范围为±5 g，既能测量振动等动态加速度，也能测量重力等静态加速度。保证的工作温度范围为-40°C~ 175°C，具有出色的整体稳定性，非常适合用于地质钻探工具和其它极端高温工业应用。

赵延辉介绍说， 双轴iMEMS加速度计ADXL206没有使用额外的温度补偿电路，而是采用创新的设计技术来确保从内部实现高性能。因此，它基本上不存在量化误差或其它非单调性，温度迟滞非常低，在-40°C~ 175°C的整个温度范围内通常小于2mg。当温度超过 175°C时，性能会有所下降，但100%可恢复。在TA =175°C 情况下，ADXL206也能保证工作1000 小时。由于动态范围宽，分辨率高，在60Hz 带宽下也能达到1mg分辨率。当Vs为5V时，功耗仅为700μA，单轴功耗可从以往的10mA以上降至0.5mA以下。特别是在动态范围下，高零g偏移可重复性不会超过±10mg。312mV/g高灵敏度精度，也实现了整个系统的高精度，并且抗冲击能力达到了3500g。