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Sensore di accelerazione a 3 assi Analog Devicee ADXL367L'accelerometro MEMS a tre assi ADXL367 è stato progettato da Analog Devices per l'utilizzo in una vasta gamma di applicazioni medicali e industriali, tra cui il monitoraggio dei parametri vitali, apparecchi acustici e dispositivi di misurazione attivati dal movimento.

L'accelerometro ADXL367 riduce di due volte il consumo di energia rispetto al dispositivo di generazione precedente (ADXL362), migliorando le prestazioni di rumore fino a oltre il 30%.

Il sensore ADXL367 consuma infatti solo 0,88 µA ad una velocità di dati in uscita di 100 Hz oppure appena 180 nA quando funziona nella modalità wake-up attivata dal movimento.

A differenza degli accelerometri che utilizzano l'attivazione selettiva (duty cycling) per garantire un basso consumo energetico, il sensore ADXL367 non altera i segnali d'ingresso attraverso il sotto-campionamento, bensì campiona sempre il segnale sull'intera larghezza di banda del sensore a tutte le velocità di trasmissione dati.

Il sensore ADXL367 è un sistema completo per la misurazione dell'accelerazione a 3 assi, sia l'accelerazione dinamica, derivante da movimenti o urti, sia l'accelerazione statica, come l'inclinazione.

Schema a blocco accelerometro a 3 assi Analog Devices ADXL367

Il valore di accelerazione misurato viene riportato digitalmente e il dispositivo comunica con l'esterno tramite il protocollo seriale
SPI o I2C
. La logica digitale incorporata permette un funzionamento autonomo del sensore e coordina le funzioni che abbattono i consumi energetici a livello del sistema.

Il funzionamento meccanico del dispositivo prevede un componente mobile del sensore costituito da una struttura in polisilicio  microlavorata costruita su un wafer di silicio. Delle molle in polisilicio sospendono la struttura sulla superficie del wafer e e offrono una forze resistente che contrasta le forze di accelerazione.

La deflessione della struttura sospesa dovuta alle accelerazioni viene misurata utilizzando condensatori differenziali costituiti da facce fisse indipendenti e facce attaccate alla massa in movimento sospesa. L'accelerazione fa deflettere la struttura e sbilancia
il condensatore differenziale, ottenendo un'uscita del sensore la cui ampiezza è proporzionale all'accelerazione. La demodulazione sensibile alla fase permette di determinare l'ampiezza e la polarità dell'accelerazione misurata,

Il sensore L'ADXL367 può funzionare tre modalità operative:

  • Modalità di misurazione per il rilevamento continuo a banda larga (assorbimento tipico di 1,4 µA con misure a 400 Hz)
  • Modalità Wake-up per il rilevamento di attività a larghezza di banda limitata solo quando si rileva un movimento
  • Modalità standby per la conservazione dell'energia

Le portate per il rilevamento dell'accelerazione possono essere impostate a ±2 g, ±4 g±8 g, mentre i risultati delle misure vengono sempre riporotati con una risoluzione di 14 bit, con una cadenza programmabile tra 12,5 Hz e 400 Hz.

Per facilitare regolazioni e compensazioni, il dispositivo integra anche un sensore di temperatura e un ingresso ausiliario per la conversione analogico/digitale a 14 bit.

La tensione di alimentazione può essere ricavata da una singola batteria da 1,1 V a 3,6 V.

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