帶頻率響應(yīng)補償?shù)腗EMS振動分析儀

一、電路特性

電路是一款高線性度、低噪聲、寬帶寬振動檢測 解決方案。該方案適用于要求具有寬動態(tài)范圍(±70 g、±250 g 或±500 g)以及平坦頻率響應(yīng)(從直流到22 kHz)的應(yīng)用。

該電路提供適合進(jìn)行軸承分析、引擎監(jiān)控以及振動檢測的 低功耗解決方案。

享有ADI專利的第五代iMEMs?工藝讓 ADXL001加速度計擁 有從±70 g擴(kuò)展至±500 g的擴(kuò)展動態(tài)范圍，且?guī)挒?2 kHz。

AD8606是一款精密、低噪聲、雙通道運算放大器，用于創(chuàng) 建模擬雙二階濾波器，可使加速度計的輸出頻率響應(yīng)較為 平和。

ADXL001輸出電壓經(jīng)低功耗、單通道12位SAR ADC AD7476 轉(zhuǎn)換為數(shù)字字。

二、電路描述

加速度計輸出特性

ADXL001經(jīng)測試的額定電源電壓為3.3 V和5 V。雖然該器件 可采用3 V至6 V范圍內(nèi)的任意電源電壓工作，但采用5 V電 源可獲得最優(yōu)整體性能。

輸出電壓靈敏度與電源電壓成比例。采用3.3 V電源時，標(biāo)稱 輸出靈敏度為16 mV/g。采用5 V電源時，靈敏度為24.2 mV/g。

0 g輸出電平亦為比例電平，標(biāo)稱值為 V_DD/2。

只要1 MHz內(nèi)部時鐘頻率上不存在噪聲，ADXL001就只需要 一個0.1μF去耦電容。如果需要，可以包含較大的大容量電 容(1μF至10μF)或氧化鐵磁珠

加速度計物理操作

ADXL001采用絕緣硅片(SOI) MEMS技術(shù)制造，具有機(jī)械耦 合但電氣隔離的差分檢測單元。圖1顯示其中一個差分傳 感器單元模塊的簡化圖。每個傳感器模塊均集成數(shù)個差分 電容單元。每一單元都以器件層上的固定板以及傳感器框 架上的活動板組成。傳感器框架移位將改變差分電容。片 內(nèi)電路測量電容變化，并將其轉(zhuǎn)換為輸出電壓。

圖1