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工程师百问百答——低电平信号采集传感器

ADIForum 員工 在 2013-12-19 建立的討論區
最後回覆由ADIForum於2015-7-3提供

传感器就是电子系统的眼睛、耳朵和手,可让系统捕捉到环境的状态。信号捕捉与传感器输入的处理是一种精细的过程,需要对信号有详细的了解。1112日,ADI放大器应用工程师郭剑、高级应用工程师赵延辉主讲了“低电平信号采集传感器”的专题讲座(研讨会回放,请点击http://seminar.eepw.com.cn/seminar/show/id/152

 

 

本研讨会讨论微机械结构形成可变电容的基本MEMS传感器概念,以及它如何转变为有用的运动信号。应用包括多种运动检测、旋转检测、甚至声音检测,还讨论了如何测试和校准这些器件。

 

这里整理出工程师朋友们与专家的现场问答中大家常常会遇到的问题供大家参考。相关话题,也欢迎大家跟帖提问或发表评论,我们的技术专家将及时对您的问题提供专业回答哦(*^__^*)

 

【问】

加速度计 和碰撞传感器通用么?

【答】

实际上加速度计可以覆盖碰撞监测应用,只是碰撞一般需要大量程的加速度计,比如ADXL377ADXL375ADXL001等。

【问】

如果使用加速度计做远距离的路程统计,是否会出现误差很大的现象?如何进行校正?

【答】

如果您要用通过二次积分的方法得到位移的话,确实有很多误差源,而且根据不同的积分时间,总误差会由不同的误差源主导。不如时间较短是,误差可能主要由噪声主导。如果时间较长,误差可能主要由温漂影响。在这个过程中还要考虑加速度的变化时由实际加速引起的,还是由于倾角变化引起的,对于倾角变化引起的加速度变化要合理滤除,一般需要陀螺的帮助,或根据实际使用场景利用算法处理。

【问】

温度检测传感器范围是多少?有没有零下20---70度之间的?

【答】

有的,你可以参考http://www.analog.com/en/mems-sensors/digital-temperature-sensors/products/index.html

【问】

对弱小信号怎么做转换成强信号?

【答】

建议你可以使用仪表放大器,对信号进行放大,之后再处理

【问】

单个AD8639能实现多少倍的闭环增益?

【答】

136dB,你可以查看AD8639的数据手册

【问】

计步器用到的是哪一种传感器?

【答】

ADXL345,你可以参考如下应用链接:http://www.analog.com/zh/content/reference_design/fca.html

【问】

mems加速度检测常用那几款呢?

【答】

ADXL345等,你可以参考如下网址http://www.analog.com/zh/mems-sensors/mems-accelerometers/products/index.html

【问】

有没有电流传感器,直接采集MA级的电流?

【答】

你可以参考一下电流监控产品选型表http://www.analog.com/zh/power-management/power-monitors/products/index.html

【问】

请问ADI -AD采集芯片噪声小的精度高的芯片使用较好的有哪些?

【答】

你可以参考我们的sigma-delta结构的ADC,如AD719x系列

【问】

请问专家针对温度采集, 热电阻和热电偶 ,有没有详细的解决方案? 帮助我们快速推广

【答】

热电阻您可以参考下AD7790/1的芯片资料。热偶,您可以考虑AD8495系列,非常好用。

【问】

什麼是RTD

【答】

RTD is resistive temperature detector. 您可以上网查下。

【问】

ADI有没有带冷端补偿功能的热电偶专用运放?

【答】

AD8495系列产品,集成冷端补偿。

【问】

一般汽车上所用的温度传感器,是什么类型.误差有多大

【答】

这取决于具体应用了。精度一般是5%~1%

【问】

ADC上自带的恒流源能用达到24位精度吗

【答】

一般ADC自带的恒流源精度会较差。

【问】

有带350Ω应变计电桥激励功能的精密低漂移或是零漂移放大器吗?

【答】

没有,一般放大器和应变计是分开的。零漂移放大器可以考虑ADA4528-1.

【问】

David 你好,我想请问一下,AD620可以用于单电源供电的环境么?

【答】

所有放大器都可以用于单电源供电,但要注意此时输入信号范围和输出信号范围。AD620不是RRIO的,所以输入和输出范围会受限。

【问】

AD8495温度范围也就0-50摄氏度吧,有没有高温的

【答】

您可以看看AD8496/7.

【问】

我现在处理应变信号用的是ADA4528-2,有好的激励芯片推荐吗?

【答】

ADA4528-2是目前业界最精密,噪声最低的基准源芯片。

【问】

温度传感器能否测试200度以上高温

【答】

目前还比较困难

【问】

请问:今天的主题所界定的低电平,是指模拟传感器输出的4-20mA电流的类型吧?

【答】

传感器输出的信号可以电压或电流,电压可以是uV级的,电流可以是pA级的。

【问】

请问:热电偶的冷结补偿是按测量精度分级还是按测量温度分级?谢谢

【答】

主要是测量精度了,在一定的温度范围内需要保证一定的测量精度。

【问】

单个AD8639能实现多少倍的闭环增益?

【答】

增益是1的时候,带宽为1.35MHz。增益是100时,带宽大概10kHz

【问】

10UA200MA级电流信号是用什么芯片进行采集

【答】

动态范围太宽,需要分多段来处理。

【问】

数字传感器的优势有哪些呢

【答】

高集成度,一致性好。

【问】

10UA100UA使用什么芯片呀?

【答】

需要用FET型的放大器,像AD8220 AD549AD8605ADA4817,很多都可以。

【问】

能实现无线WIFI进行遥测传输吗?

【答】

利用ADI MEMS传感器加上ADI RF Transceiver加上网关即可实现。

【问】

感觉测倾角的传感器在设备里面的相对位置一定要水平?对么?

【答】

不是一定有这种要求,如果不水平,只是有一个初始倾角而已,您可以把这个初始倾角当做0度,而后监测相对角度变化。

【问】

倾斜检测的精确度能达到多少,有人工用水平尺测量的准吗?

【答】

目前我们的MEMS加速度计可实现0.1度的精度。

【问】

这个传感器能传感100KHz左右的电机震动频率嘛,精读能达到多少

【答】

目前还没有MEMS传感器能覆盖这么宽的带宽。

【问】

三轴测量角度的算法是什么

【答】

请见ADIAN-1057http://search.analog.com/search/ProductSearch.aspx?query=an-1057&locale=en.

【问】

有没有适应于小范围运动测量的MEMS器件,我需要测量在1立方米范围内的位移和姿态

【答】

您的应用一般需要3-axes加速度计+3-axes陀螺仪,有时还需要磁力计和气压计。您可以看一下ADI带算法的ADIS16480,它可以直接输出姿态信息。如果您要自己搭建正交系统并完成算法,可以看一下ADIADXRS642ADXRS646ADXL203

【问】

惯性测量有带A/D的吗?

【答】

ADI数字输出的器件都有带ADC.

【问】

加速度傳感器可以測量位移距離嗎

【答】

可以通过二次积分实现。

【问】

用反三角函数,那是不是意味着对处理器有较高的要求啊?

【答】

一般的MCU都有内建的反三角函数处理,且8位的MCU已经可以做处理,只能说MCU处理能力越强,处理时间会越短。

【问】

多核陀螺仪如果一个核损坏还能正常工作么?

【答】

不能。

【问】

手机中一般会涉及到哪些传感器?

【答】

加速度计、陀螺仪、磁力计等

【问】

官方给的demo比较少,这样使用一个芯片需要很久时间,我最近使用ADXL345,只用了一些功能,感觉没发挥最大价值

【答】

可以参考ADXL345评估板,了解其大部分功能、当然倾角检测demo也在EVAL-ADXL345Z-M评估板上实现了,可以访问ADI FTP: ftp://ftp.analog.com/pub/iMEMS_Sensor_Eval/.

【问】

双质量传感器不太理解?

【答】

是陀螺仪的内核,双质量块是为了避免振动对陀螺仪的影响。双质量块可以使振动看起来是共模信号,旋转看起来是差分信号。

【问】

老师,你好,可以讲讲三轴传感器测量角度的算法吗

【答】

请见ADIAN-1057http://search.analog.com/search/ProductSearch.aspx?query=an-1057&locale=en.

【问】

有没有ADXL326测速度方面的资料

【答】

测速一般是做一次积分,目前还没有更详细的资料。

【问】

倾角传感器,在器件中的相对安装位置应该要水平吧?

【答】

水平安装会简化校正等处理,等并不是一定要求水平安装,如果有一定的倾角,您一样可以把这个倾角认为是初始零点。

【问】

蛇螺仪的应用采集点是如何所取的?

【答】

根据芯片内部的时钟决定什么时候采样,当然有些器件也支持外同步采样。

【问】

陀螺仪和电子罗盘的应用范围有什么不同么

【答】

陀螺仪可以检测动态角度变化,而电子罗盘是判断方向,当然也可以利用算法实现用电子罗盘判断角度变化,但其响应时间等要比陀螺仪差,其电子罗盘对使用环境要求严格,如果有磁场干扰,电子罗盘很难正常工作,而陀螺则没有这样的问题。

【问】

有没有能够传感20Hz-1000Hz的震动传感器啊

【答】

可以参考ADIS16227ADIS16228ADXL203等。

【问】

ADI的陀螺是工业级的,有军工级的吗

【答】

要看您实际的需求,建议参考ADXRS642ADXRS646-EP, ADXRS649ADIS16136ADIS16137数据手册。

【问】

陀螺仪数字输出位数多,但精度不一定高吧?

【答】

陀螺仪的短时间精度,请看噪声特性,长时间精度,请看零偏稳定性,ADI的陀螺仪现在可达战术级精度,零偏稳定性小于10/小时。

【问】

mems的使用与重力加速度的变化有无关系呢?

【答】

ADIMEMS加速度计是可以敏感重力加速度变化的。

【问】

对于加速度积分,一般用什么样的电容比较好

【答】

一般都是通过软件实现积分。

【问】

旋转检测可以讲得详细些吗?

【答】

请见如下视频: http://videos.analog.com/video/1887604901001/-----/

【问】

MEMS陀螺仪的可靠性更好些吗?

【答】

MEMS陀螺仪与其他陀螺仪相比,可靠性要更好,对使用环境没有苛刻的要求。

【问】

蛇螺仪内部是机械实现的吗?

【答】

是的,陀螺仪内部是有机械结构的,它由机械部分和电路部分两部分组成。

結果