ADXL203型雙軸加速計在傾斜度測量的應用

　　ADXL203的性能都是在5 V典型電壓供電時(shí)測試和標定的。實(shí)際上，供電電壓VS可在3 V～6 V之間選擇。供電電壓不同時(shí)，加速計的一些性能指標自然也會(huì )隨之改變。

　　ADXL203的輸出電壓與加速度是成比例的，當供電電壓改變時(shí)，靈敏度就會(huì )發(fā)生相應改變，影響測量精度。例如，當VS=3 V時(shí)，輸出電壓比例系數變?yōu)?60 mV/g。

　　0 g對應輸出電壓也與VS成比例，其值為VS/2。

　　輸出噪聲雖然不與VS成比例，但其大小也受到很大影響。因為當增大供電電壓時(shí)，輸出電壓比例系數就會(huì )增大，而噪聲電壓保持不變。所以，噪聲密度隨著(zhù)供電電壓的增大而減小。當VS=3 V時(shí)，噪聲密度為190μg／(Hz)1/2。

　　自檢模式的g值輸出可以粗略地認為與供電電壓的平方成正比。而靈敏度系數又是與供電電壓成比例的，所以自檢模式時(shí)的電壓輸出就與供電電壓的立方成正比。在VS=3 V時(shí)，自檢輸出典型值約為150 mV，對應的g值為270 mg。

　　當供電電壓減小時(shí)，供電電流隨之減小。3 V電壓供電時(shí)的供電電流為450μA。

　　5 ADXL203在傾斜度測量中的應用

　　5.1 測量原理

　　ADXL203最常見(jiàn)的應用是進(jìn)行傾斜度測量。加速計以重力矢量作為基準來(lái)測定物體的空間方位。當加速計的感應軸與重力方向垂直(即感應軸水平)時(shí)，它對傾斜度的變化是最敏感的，傾斜度每變化1，輸出g值變化17.5 mg；當感應軸與水平成45角時(shí)，傾斜度每變化1，輸出g值變化12.2 mg；而當感應軸與重力方向接近平行時(shí)(所感應到的加速度接近+g或-g)，傾斜度每變化1，加速計輸出幾乎沒(méi)有什么變化。隨著(zhù)測量?jì)A斜角度的增大，測量精度下降。

　　將加速計的X和Y軸都水平放置，就可以作為雙軸傾斜計測量?jì)A斜度，如圖3所示。將輸出模擬電壓信號VX，VY換算成對應的g值變化量AX，AY為：

　　代入下面公式計算得到X、Y軸的傾斜角度俯仰角(pitch)和傾斜角(roll)。