MEMS加速度传感器在双轴倾角计中的应用

"这篇文章主要介绍了基于MEMS加速度传感器设计的双轴倾角计，适用于微型航空飞行器（MAV）和其他需要小巧轻便倾角测量的设备。文章详细阐述了MEMS加速度传感器的工作原理，特别是ADXL202传感器的特性，以及如何利用这种传感器实现高精度、低重量的倾角测量。" MEMS加速度传感器是微型电子机械系统（Micro-Electro-Mechanical Systems）技术在传感器领域的应用，能够精确测量物体的加速度。在本文中，提及的ADXL202传感器是一款先进的双轴加速度计，它采用表面微机械加工技术，将传感器单元和信号处理电路集成在同一硅片上，以模拟和数字两种方式输出信号，同时具备低功耗和低噪音的特点。 传感器的核心部分是差动电容器，其输出与受到的加速度成正比。差动电容由悬臂梁组成，悬臂梁由多个指状电容电极对构成。加速度变化会导致悬臂梁的位移，从而改变电容值。悬臂梁的运动受到多晶硅弹簧的控制，遵循牛顿第二定律。加速度计的性能取决于弹簧系数和悬臂梁的质量。ADXL202通过创新的悬臂梁结构设计，实现了小型化和高分辨率，其中的X轴和Y轴指状电极沿正方形四周集成，共享的大质量悬臂梁增强了灵敏度。 倾角测量是加速度传感器的一个重要应用。当物体倾斜时，地球重力会使得加速度传感器的输出发生变化，通过对两个轴向加速度的测量，可以计算出物体相对于水平面的倾斜角度。ADXL202因其高精度和轻巧的特性，非常适合于MAV的飞控导航系统，能够有效减少系统体积和重量，满足微型飞行器的严格要求。此外，这种双轴倾角计也适用于其他需要轻便、精准倾角测量的场合。