ADXL203型雙軸加速計在傾斜度測量的應(yīng)用

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

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

　　0 g對應(yīng)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(dāng)增大供電電壓時，輸出電壓比例系數(shù)就會增大，而噪聲電壓保持不變。所以，噪聲密度隨著供電電壓的增大而減小。當(dāng)VS=3 V時，噪聲密度為190μg／(Hz)1/2。

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

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

　　5 ADXL203在傾斜度測量中的應(yīng)用

　　5.1 測量原理

　　ADXL203最常見的應(yīng)用是進行傾斜度測量。加速計以重力矢量作為基準(zhǔn)來測定物體的空間方位。當(dāng)加速計的感應(yīng)軸與重力方向垂直(即感應(yīng)軸水平)時，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(dāng)感應(yīng)軸與水平成45角時，傾斜度每變化1，輸出g值變化12.2 mg；而當(dāng)感應(yīng)軸與重力方向接近平行時(所感應(yīng)到的加速度接近+g或-g)，傾斜度每變化1，加速計輸出幾乎沒有什么變化。隨著測量傾斜角度的增大，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傾斜度，如圖3所示。將輸出模擬電壓信號VX，VY換算成對應(yīng)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)。