资料介绍
问题:
我的消费级加速度计理论上可以测量小于 1°的倾斜。在温度变化及振动条件下是否仍然可以实现这样的测量精度?
答案:
答案很可能是否定的。关于明确倾斜精度值的问题总是很难回答,因为在 MEMS 传感器性能方面需要考虑许多环境因素。通常,消费级加速度计难以在动态环境中检测小于 1°的倾斜。为了表明这一点,我们将通用消费级加速度计与新一代低噪声、低漂移和低功耗 MEMS 加速度计进行比较。这一比较着眼于倾斜应用中存在的许多误差源,以及可以补偿或消除哪些误差。可以观察到 0g 偏置精度、焊接引起的 0g 偏置漂移、PCB 外壳对准引起的 0 g 偏置漂移、0g 偏置温度系数、灵敏准确度和温度系数、非线性度以及横轴灵敏度等误差,并且可以通过装配后校准流程减少这些误差。滞后、使用寿命期间的 0g 偏置漂移、使用寿命期间的灵敏度漂移、潮湿引起的 0g 漂移以及温度随时间变化引起的 PCB 弯曲和扭转等等,这些误差项无法通过校准或其他方法解决,需要通过一定程度的原位维修才能减少。在这一比较中,假设横轴灵敏度、非线性度和灵敏度得到补偿,因为相比温度系数失调漂移和振动校正,尽量减少这些误差所需的工作量要少得多。表 1 列出了消费级 ADXL345 加速度计理想性能规格及相应倾斜误差 的估算值。试图达到最佳倾斜精度时,必须采用某种形式的温度稳定或补偿。在下面的例子中,假设恒温为 25°C。无法完全补偿的最主要误差促成因素是温漂失调、偏置漂移和噪声。可以降低带宽来降低噪声,因为倾斜应用通常需要低于 1 kHz 的带宽。
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