三軸加速規設定

加速規MMA7361 之量測範圍由 g-Select 接腳輸入電壓準位決定，當 g-Select 輸入電壓為 0V 時加速規之量測範圍為±1.5g，輸入電壓等於 VDD 時加速規之量測範圍為±6g。當 Sleep 接腳輸入電壓為 0V 時加速規進入休 眠(Sleeping Mode)消耗電流大約為 3uA，當 Sleep 接腳輸入電壓等於 VDD 時加速規被喚醒並進入工作模式(Operation Mode) 工作電流大約為 400uA。

微處理由AVDD 接腳輸出 DC 3.3V 至加速規電源接腳，與 g-Select 接腳，

本系統之加速規不休眠且加速規之量測範圍為±6g。加速規 MMA7361

功能 方塊圖

圖 2-17 加速規 MMA7361 功能方塊圖 [11]

2.4.1

微處理機內部提供穩壓電源 AVDD 並連接至加速規 MMA7361 之 VDD 輸入電源，微處理 AVDD 接腳輸出至加速規電源電路如圖 2-18 所示。

圖 2-18 微處理 AVDD 接腳輸出至加速規電源電路圖

平衡量測系統的 3 個 3 軸加速規 MMA7361 之量測範圍預先設定為±

6g，且將 3 軸加速規 MMA7361 之 g-Select 腳連接高準位 AVDD 即可設定 量測範圍為±6g，當定義 V0g為g 值等於 0 時的輸出電壓，且 Slopesen定義 為實際靈敏度，則Vx 、Vy、Vz各軸實際輸出電壓值如公式2-3 所示。

(2-3)

開始進行 3 個 3 軸加速規感測器之同步平衡量測前必須先校正 V0g的 輸出電壓，校正期間使X、Y、Z 三軸處於靜止狀態並使各軸無位移變化，

本平衡量測系統 AVDD 實際供電為 3.25V，校正後的 V0g 的輸出電壓為 1.625V，加速規靈敏度為 205.3

(mV/g)

361

表 2-3 加速規 MMA7361 靈敏度表

因微處理機會以 655±1 Hz 取樣頻率量測 3 個 3 軸加速規感測器的 9 組類比輸出訊號，因此電路設計以濾除 1.5KHz 以上高頻雜訊干擾，加速 規 MMA7361 之類比輸出阻抗定義為 Oz(Output resistance)，在 X、Y、Z 三軸，接腳Xout、Yout、Zout輸出端各連接一電容C2、C3、C4，電容C2、C3、 C4另一端接地，電容值與加速規的內部輸出電阻形成RC 迴路，此濾波電 容值如公式2-4，此 Xout、Yout、Zout輸出端迴路之頻寬如公式2-5 所示。

, , 1

2

ƒ

¹

2

加速規MMA7361 之類比輸出阻抗 Oz(Output resistance)為 32kΩ，在 實體電路上加載電容3.3nF，此 Xout、Yout、Zout輸出端迴路之頻寬值如公式 2-6 所示。

ƒ

1

2 32 3.3 10 1507Hz 1500Hz

2.4.3

加速規之 X 及 Y 軸輸出訊號在-3dB 時的頻寬響應為 400Hz，Z 軸輸 出訊號在-3dB 的頻寬響應則為 300Hz 如表 2-4 所示。

表 2-4 加速規 MMA7361 規格表 [11]

每次量測時微處理機會依照655±1 Hz 取樣頻率量測 3 個 3 軸加速規感 測器的9 組類比輸出訊號，且 655±1 Hz 取樣頻率大於 X 及 Y 軸輸出訊號 在-3dB 時的頻寬響應 400Hz 與 Z 軸的頻寬響應 300Hz，且加速規 MMA7361 在Xout、Yout、Zout輸出端 RC 迴路之頻寬響應 1500Hz 亦大於 X 及 Y 軸輸 出訊號在-3dB 時的頻寬響應 400Hz 與 Z 軸的頻寬響應 300Hz，因此本系統 取樣之量測訊號能接近加速規實際之量測訊號。