精確可靠的汽車應(yīng)用加速計

·增益／偏置調(diào)節(jié)功能

·整個生命周期和溫度范圍內(nèi)只有±75mg偏置誤差

·雙向自測和校準(zhǔn)·串行外設(shè)接口(SPI)

·集成的DSP低通濾波器

以下討論了MMA6700的一些功能。

1．Sigma Delta(∑△)轉(zhuǎn)換器

兩個∑△轉(zhuǎn)換器在X／Y軸MEMS傳感器和DSP電路之間獨(dú)立連接。∑△轉(zhuǎn)換器提供脈寬調(diào)制數(shù)據(jù)流，并對DSP進(jìn)行1MHz采樣。在∑△轉(zhuǎn)換器的輸出部分，有動態(tài)增益控制。當(dāng)較小的信號不一致時，輸入增益較大，而當(dāng)較大的信號不一致時，輸入增益則較小。因此，動態(tài)范圍擴(kuò)大到超過11位的高分辨率。

2．調(diào)節(jié)和低通濾波器

包含在MMA6700中的DSP有兩個功能。一個是用溫度補(bǔ)償進(jìn)行增益／偏置調(diào)節(jié)，另一個是低通濾波器。DSP功能框圖如圖5所示。MMA6700能夠調(diào)節(jié)可檢測的加速度范圍，±3.5g或±5g，以便在最終測試線上創(chuàng)造出不同產(chǎn)品。還是在最終測試線，增益／偏置誤差在最高和最低操作溫度范圍內(nèi)測量，并保存這些補(bǔ)償碼。在實際應(yīng)用中，輸出由片上溫度傳感器(TEMP)補(bǔ)償。因此，在整個操作溫度范圍內(nèi)，輸出偏置誤差被控制在±75mg內(nèi)。

此外，低通濾波器功能的截止頻率(8.8Hz～884Hz)可以在最終測試線上按照每個客戶的規(guī)格進(jìn)行編程。低通濾波器從輸出中刪除高頻噪聲分量，這樣就提高了信噪比。

3．其它功能

MMA6700還具有HOLD功能，能夠在ESC系統(tǒng)的同步定時上測量加速度。雙向自測通過SPI接口控制，并從機(jī)械和電氣方面對傳感器的操作完整性進(jìn)行驗證，而不會產(chǎn)生任何實際加速度。

小結(jié)

本文討論了用于電子穩(wěn)定性控制(ESC)系統(tǒng)的汽車加速計要求。文中根據(jù)采用HARMEMS技術(shù)的飛思卡爾半導(dǎo)體加速計產(chǎn)品，介紹了所涉及的技術(shù)和改進(jìn)方案。不僅僅是加速計，ESC系統(tǒng)中使用的任何器件都必須與系統(tǒng)級合作伙伴共同開發(fā)。這些系統(tǒng)級合作伙伴制造fail-safe(故障安全)微控制器、制動系統(tǒng)模塊及其集成軟件。