• 15:如果我们在额定工作压力范围之外运作,压力传感器将会怎样?
  • 答:对于单纯的器件(未补偿或已补偿的系列器件),当你置于传感器的压力高于额定值时,部件仍将提供一个随压力而输出增加的线。当你施加的压力小于额定的压力值时,传感器的输出将最终变负。然而,飞思卡尔并不保证在每种数据手册指定的额定压力范围之外的电子规格。集成型系列器件在额定压力之外将无法使用其功能。这些系列器件将在接近4.8 V 和0.2 V时饱和,因此在输出上将不会再产生变化了。
  • 16:我们压力传感器的介质容差是多少?
  • 答:大多数飞思卡尔的压力传感器都是特别针对干燥空气应用而设计的。然而,飞思卡尔现在提供一款MPXAZ系列,特别设计用于提高的介质内阻。这一系列采用了耐用型屏障,允许传感器在高湿度环境下以及包含通用汽车介质的环境下可靠的运行。注意:在将传感器暴露在外界的应用,而不是指定环境的应用中时,会影响传感器的寿命。请联系飞思卡尔的工厂获得你特殊应用条件下产品的更多相关信息
  • 17: 我如何测量我的应用的整体压力误差?
  • 答:你可以通过两种方式测量整体 误差,最坏情况下的误差和最可能产生的误差。最坏情况下的误差含盖了所有的单独的误差并将其加和,而最可能产生的误差是将每个误差的平方加和,然后再取其平方根。总而言之,误差(最坏情况)=E1 + E2 + E3 + ... + En,而误差(最可能情况)= SQRT[(E1)2 + (E2)2 + (E3)2 + ... (En)2]。请注意不是所有的误差都适用于你具体的应用。
  • 18:我们如在数据手册中选择精确的数据并将其转换成压力误差值。
  • 答:为了将精确数据转换为压力误差,你必须要知道你所采用的压力传感器的两种特定问题。首先,你必须表示出与电压相关的精确数字。例如,MPX4115A具有1.5% FSS的精度(详见数据手册)。典型的完全刻度间隔为4.590V,因此它的1.5%为69mV。你需要知道的第二件事是器件的敏感度。典型的表示敏感度的单位是mV/kPa,例如上面就产品就是45.9mV/kPa(详见数据手册)。在这一点上,你需要知道以mV为单位的误差和以mV/kPa为单位的敏感度。这就给出一个等式:误差(压力,kPa)=[误差 (mV)] *[(1/敏感度 (mV/kPa)]。在给出的示例中,因此其压力误差为[69 mV]*[1/45.9 mV/kPa] = 1.5 kPa。
  • 19:什么是传感器的非线性?
  • 答: 传感器(输入/输出关系)的传输功能并不是完全线性的。非线性是输出电压与最佳适配直线(除以器件的敏感度)的最大偏差。这就表示为满标输出的百分比,单位为g s。计算非线性的方法如下: 非线性 = [最大偏差(g)/满标输出(g)] * 100
  • 20:加速计输出如何随温度变化而变化?
  • 答: 加速计输出随着温度变化而变化,在数据手册中指定了偏移为Zero-g [Voff, Ta],并把敏感度指定为敏感度[S, Ta]。选择一个随温度变化有小的输出变化的加速计是保证代误差的关键。选择对于温度变化有小的输出变化的工作环境是降低误差的另外一种方式。然而,控制环境对于便携式手持设备是非常困难的。
    温度补偿技术是另一种进一步降低误差的方式。由于在结构方面的细微差别,每个加速计的制造都有唯一的温度特性。由于温度系数的值和标记都各个相同,因此,温度补偿技术不能仅仅的包括放大器反馈电路中的温度传感器。温度传感器是用于在温度变化时对其进行监视的。需要测量加速计的输出并构建一个查找表或公式,以用来计算补偿因数。通常软件用于在系统微控制中构建查找表或公式。
  • 21:我们如何将偏移误差最小化?
  • 答:偏移误差是理想的Zero-g输出与传感器所报道的Zero-g输出之间的差。考虑采用它上面的飞思卡尔加速计的绝佳的水平面,如果没有偏移误差,那么传感器输出最理想的读数是X轴和Y轴上0g偏移电压(Vdd/2),Z轴上的+1g输出电压。然而,由于许多因数,包括微调误差、包装压力、老化、温度变化和由于安装与定向产生的外部机械压力等,传感器的读数比绝佳平面上的理想输出不同。测量和消除偏移误差的最简单方式如下:
    1. 将器件在+1g和-1g之间进行旋调。最大值为+1g,而最小值为-1g。
    2. .假设敏感度从零至正到零至负是均衡的,那么器件的敏感度可以通过除2来计算。
    3. 知道了敏感度,可以通过将敏感度回加在最小值上,或通过从最大值上减去敏感度来计算0g偏移值。
    4. 这种方法必须要注意三个轴的情况。
    5. 记录你的微控制器中EEPROM或闪存的0g偏移值,将其从所有之后的测量中减去,以获得正确的输出。
    注意如果自动归零只能进行一次,而偏移数据存储在存储器中,那么在之后存储器经历一个大的温度范围或之后经历一次位移偏动时,TCO偏移误差将不会得到校正。在工作温度上,进行自动归零的校准是明智之举,以补偿TCO,并尽可能频繁的进行自动校准,以动态的对于系统偏移误差进行补偿。 请参考应用指南AN3447,获得其它技术在校正称偏移误差方面的信息。
  • 22:加速计的分辨力是多少?
  • 答:分辨力是加速计可以检测到的最小增量。加速计带宽决定了测量的分辨力,但是可以采用过渡来降低噪声级并进一步提高分辨率。在加速计中有两类噪声,电子噪声和传感器自身的机械噪声。 有三种电子噪声源,热噪声、起伏噪声、闪变噪声等等,在许多的电子和电气工程课本中都对此进行了详细的讨论。在Freescale加速计产品中的ASIC设计用于尽可能多的降低这些噪声源。传感器的机械噪声来自于热机械噪声和环境的振动噪声。热机械噪声是由于MEMS加速计是由一些小的移动部件组成的缘故。这些小的部件对于由分子振动而引起的机械噪声极为敏感。环境噪声在加速计测量中,行别是在敏感的low-g测量中,是最大的噪声源之一。加速计是测量振动的良好仪器。这也是加速计众多应用中的一种。然而,在大多的手持式应用中,倾斜或简易的线性加速是两个测量的量,而不是您手的振动。您手的振动会使加速计输出出现偏动或应用的跳动变化其它振动。其它振动噪声源可能会是风扇电机、扬声器或磁盘驱动。当在接近这些振动源设备敏感度加速计时需要进行特别留意。可以通过低通滤波来降低加速计输出上的噪声(提高分辨力)。有许许多多不同种类的滤波器电路(Butterworth、Chebyshev和Bessel),它们对于变化频率都用不同的响应。可以创建的最简单的滤波器是一个简易的PC低通滤波器。举例来说,MMA7361L(数据手册中图6)的应用电路就显示了如何将Freescale加速计输出上的电容器互连,以形成一级低通滤波器,每次当频率翻倍时将信号振幅降低一半(约为6dB)。降低带宽的一个负面影响是提高了输出的启动/响应时间。