7款 ADI 最新超低噪声、超低功耗 MEMS 加速度计，可上天入地

　　提及 MEMS 加速度计，大多数人第一时间想到的就是手机了。随着手机从功能机转到智能机的转变，最近 10 年， MEMS 加速度计市场得到了蓬勃发展。 然而，作为最早进行 MEMS 研发的公司，ADI MEMS 加速度计的投入早在 30 年前已经开始。

　　从 1987 年，ADI 开始投入 MEMS 传感器的研发。到 1991 年业界第一颗主要用于汽车安全气囊碰撞监测的 High-g MEMS 传感器。再到 1996 年业界第一颗用于人体运动监测的 Low-g MEMS 传感器。接着在 2011 年，第一颗能够支持 175℃ 高温的 MEMS 传感器。以及 2012 年，业界最低功耗 MEMS 传感器。2017 年， ADI MEMS 传感器家族又迎来了一个新的突破：超低噪声 MEMS 加速度计，主要用于工业 4.0 的高分辨率、高稳定性应用，对此，ADI 亚太区微机电产品市场和应用经理赵延辉做了详细介绍。

                            ADI 亚太区微机电产品市场和应用经理赵延辉

ADXL354 / 355 超低噪声，高稳定性，三轴低噪声加速度计（>>点击查看更多）

　　ADXL355 和 ADXL354 能以极低的噪声执行高分辨率振动测量，可通过无线传感器网络实现结构缺陷的早期检测，如铁轨的倾角测量，桥梁的倾斜监测，高楼地基沉降的监测，都需要器件噪声足够的低才能够检测到这种非常小的这种倾角的变化，赵延辉介绍。主要指标如下：

                            与ADI 目前市场上广泛应用的ADXL203的对比数据

• 20 µg/√Hz 噪声密度，使得脉搏监测成为现实

• 最大 0.15mg/℃ 零点漂移，确保精准的倾角测量 

• 预计 10 年内的 ±3.5mg 零点重复性，开启结构健康监测的无线传感应用

• 150uA 低功耗

• -40℃ 到 +125℃ 的工业温度范围

• 陶瓷封装

• 提供模拟和数字输出两种型号

  接口灵活

• 可选的高低通数字滤波器
  

• 支持外部时钟和外同步信号来同时采样多颗传感器

• 模拟接口兼容用户原有设计

ADXL356 / 357 低噪声，高稳定性±40g三轴加速度计（>>点击查看更多）

　　与 ADXL354 / 355 一样，同样是 ADI 超低噪声家族成员， ADXL356 / 357 具有更大的测量范围，其中 ADXL356B 支持 ±10 g 和 ±20 g 范围，ADXL356C 支持 ±10 g 和±40 g 范围，ADXL357 支持 ±10.24 g、±20.48 g 和 ±40.96 g 范围。

　　之所以进行大量程的拓展，赵延辉介绍到，倾角监测一般分为两种，一种是静态倾角监测，如楼宇、山体滑坡等的倾角监测。另一种就是大量程动态倾角监测，比如大的无人机在飞行过程中振动比较大，这种条件下依然要监测倾角，就需要传感器的量程足够大，以及振动整流误差(VRE， VRE = (振动状态下的平均输出 – 无振动状态下的平均输出) 足够低。除倾角监测外，工业现场的振动分析也是 ADXL356 和 ADXL357 大显身手的地方。

• 低至 80 µg/√Hz 噪声密度 

• 高至 ±40g 量程，避免振动状态下的量程饱和造成平稳控制误差

• 最大 0.75mg/℃ 零点漂移 

• <0.1g 振动整流误差（7.5g rms vibration in 10g range），简化无人机减震设计，避免振动状态下零点漂移问题

• 150uA 低功耗（ADXL356, 200uA for ADXL357）

• -40℃ 到 +125℃ 的工业温度范围

• 陶瓷封装

• 提供模拟和数字输出两种型号

• 与小量程的 ADXL354 / 355 引脚兼容

ADXL1001/1002开启机械状态监测新篇章 （>>点击查看更多）

       生产过程中，机械状态监测应用的重要性不言而喻。赵延辉介绍，以下四点是客户非常关心的：安全（减少灾难性的故障）、预见性维护（最小化宕机时间）、生产保障（提高生产率）、质量管控（改善产品的质量）。过去，可用高频 MEMS 加速度计的噪声性能不及传统技术，阻碍了其应用，使得 MEMS 的可靠性、高质量和可重复性得不到发挥。如今，ADXL1001 和 ADXL1002 在高频率范围的噪声性能与现有压电传感器技术不相上下，因而成了新型条件监测产品的极具吸引力的选择之一。

• ±50g  to ±100g 测量范围

  　　　　40mV/g to 20mV/g 灵敏度

• 单轴传感器，满足传统压电传感器使用习惯

• 模拟输出

• 供电电压范围: 3.3 – 5.25 V

• 内置自检功能

• 25µg/√Hz 噪声密度，使得替代传统的这个压电传感器成为可能

• 供电电流 1mA

• F0: 21kHz

• 温度范围: -40℃ to 125℃

• 5 x 5mm LGA 封装

ADXL372 超低功耗，三轴，200g量程加速度计（>>点击查看更多）

　　ADXL372 是 ADI 超低功耗产品家族类的新成员，专为长期监控高价值资产的实际状况而设计。ADXL372 具有许多特性来实现冲击检测以及系统级节能。该器件包含了一个深度多模式输出先进先出( FIFO )、几个运动检测模式以及一种用于仅捕捉过阈值事件峰值加速度的方式。提供两种额外的较低功耗模式和中断驱动的唤醒特性，用于监控非活动期间的运动情况。在唤醒模式下，可以对加速度数据求均值以获取足够的低输出噪声，从而触发低g阈值。在即时导通模式下，ADXL372 功耗为 1.4 μA，同时连续监控冲击环境。当检测到冲击事件超过内部设定的阈值时，器件会切换到正常的工作模式，其速度非常快以便记录事件。

• 与 ADXL362 引脚兼容，拓展 ADI 低功耗系列产品

• ±200g 量程，有小加速度事件检测能力

  　　　　12bit 分辨率，100mg/LSB

• 支持 SPI 和 I2C 接口

• 内置 4 阶抗混叠模拟滤波器

• 内置用户可调高通和低通滤波器

• 功耗 vs. 噪声

  　　　　~22 µA 通用模式@3200Hz ODR

  　　　　~33 µA 低噪声模式@3200Hz ODR

  　　　　~1.4µA 快速唤醒模式

  　　　　~0.77µA 休眠唤醒模式

• 小体积、低功耗开启电池供电，无线传感网络冲击捕捉新应用

四大研发重点

　　除了上述的超低噪声，超低功耗两大主要关注点外，陀螺和惯性单元和高温系列也是 ADI MEMS 的研发重点。陀螺和惯性单元，旨在通过单芯片解决方案，满足严苛的工业应用。高温系列则是满足极端环境的应用需求。