ADXRS642具有振动抑制特性的±250°/s偏航角速度陀螺仪技术手册

概述
ADXRS642是一款功能完备、成本低廉的角速率传感器（陀螺仪），采用ADI公司的表面微加工工艺制造，单芯片上集成了全部必需的电子器件。该器件的制造技术是一种取得专利的大规模BiMOS工艺，多年实际应用证明性能稳定可靠。

ADXRS642是一款工业级陀螺仪，其引脚、封装、温度和功能与ADXRS622和ADXRS652完全兼容，同时提供增强的振动抑制性能。

输出信号RATEOUT (1B, 2A)是电压值，与围绕封装上表面垂直轴转动的角速率成比例。测量范围最小值为±250°/s。输出与所提供的基准电源成比率。芯片工作还需要其它几个外部电容。

该器件提供温度输出，用于补偿技术。两路数字自测输入通过机电方式激励传感器，以测试传感器和信号调理电路是否正常工作。ADXRS642提供7 mm × 7 mm × 3 mm BGA芯片级封装。
数据表：*附件：ADXRS642具有振动抑制特性的±250° s偏航角速度陀螺仪技术手册.pdf

应用

• 工业应用
• 惯性测量单元
• 恶劣的机械环境
• 平台稳定

特性

• 在单芯片上实现完整的角速度陀螺仪
• Z轴（偏航角速度）响应
• 偏置稳定度：20°/小时
• 角向随机游动：0.02°/√秒
• 可在宽频率范围内提供高振动抑制特性
• 抗冲击能力：10,000 g
• 输出与基准电源成比率
• 5 V单电源供电
• 工作温度范围：-40°C至+105℃
• 根据数字命令执行自测
• 小尺寸、重量轻（<0.15 cc、<0.5克）
• 温度传感器输出
• 符合RoHS标准

框图

引脚配置描述

典型性能特征

工作原理

修改测量范围

通过在RATEOUT和SUMJN引脚之间添加一个225kΩ的电阻，ADXRS642的量程系数可降低，测量范围最大可扩展至±450°/秒。如果添加外部电阻，输出将与C_{OUT}成比例变化，C_{OUT}必须按比例减小以保持正确的带宽。

零位调整

RATEOUT引脚的标称2.5V零位电压可实现对称摆动范围（1B、2A）。不过，在某些应用中，非对称输出摆动可能更适用。通过向SUMJN引脚注入合适的电流，可进行零位调整。需注意，电源干扰可能会导致零位不稳定，在这种情况下应避免数字电源噪声。

自测试功能

ADXRS642具备自测试功能，能以与受角速率作用相同的方式激活每个传感结构及相关电路。通过向输入引脚ST1（5F、5G）、ST2（4F、4G）或同时向两者施加标准逻辑高电平来激活。ST1使RATEOUT处的电压变化约 - 0.3V，ST2使电压变化约 + 0.3V 。自测试响应遵循封装大气的粘度温度依赖性，约为0.25%/°C 。同时激活ST1和ST2并无损害，ST1和ST2的匹配度约为±2% ，但同时激活可能会导致一个与自测试失配程度成比例的小视在零偏置偏移。

向ST1引脚和ST2引脚施加等于V_{RATIO}的电压来激活ST1和ST2，施加到ST1和ST2的电压绝不能高于V_{CC} 。

连续自测试

ADXRS642的片上集成特性使其可靠性高于其他大批量制造方法。此外，它采用成熟的BiMOS工艺，具有经证实的可靠性。作为额外的故障检测措施，可进行上电自测试。不过，某些应用可能需要在感测角速率的同时进行连续自测试。有关连续自测试技术的详细信息，可参考AN - 768应用笔记。

机械性能

ADXRS642具有出色的振动抑制性能。图15和图16展示了ADXRS642在有和没有15g均方根50Hz至5kHz随机振动时的输出响应。陀螺仪的带宽限制为1600Hz。无论输入振动方向如何，性能都很稳定。