概述
ADXRS453是面向工業(yè)、儀表儀器和高振動環(huán)境中穩(wěn)定應用的角速率傳感器（陀螺儀）。ADXRS453采用先進的差分四傳感器設計，可抑制線性加速度的影響，能夠在惡劣的沖擊和振動環(huán)境中提供高精度速率檢測。

ADXRS453采用內部連續(xù)自測架構。機電系統(tǒng)的完整性通過以下方法來檢查：對檢測結構施加一個高頻靜電力，以便產生一個速率信號，將該速率信號與基帶速率數(shù)據區(qū)分開來，并進行內部分析。

ADXRS453可檢測高達±300°/s的角速率。角速率數(shù)據以16位字的形式提供，屬于32位SPI消息的一部分。

ADXRS453提供16引腳空腔塑封SOIC (SOIC_CAV)和SMT兼容垂直貼裝(LCC_V)兩種封裝，能夠在3.3 V至5 V的寬電壓范圍內工作。
數(shù)據表：*附件：ADXRS453高性能數(shù)字輸出陀螺儀技術手冊.pdf

應用

• 高振動環(huán)境中的旋轉檢測
• 工業(yè)和儀表儀器應用的旋轉檢測
• 高性能平臺穩(wěn)定

特性

• 在單芯片上實現(xiàn)完整的角速度陀螺儀
• ±300°/s角速率檢測
• 超高抗振性： 0.01°/sec/g
• 出色的零點偏置穩(wěn)定性：16°/小時
• 內部溫度補償
• 抗沖擊能力：2000 g
• 16位數(shù)據字SPI數(shù)字輸出
• 低噪聲和低功耗
• 工作溫度范圍：3.3 V至5 V
• 工作溫度范圍：-40°C至+ 105°C
• 超小、輕便、RoHS兼容
• 兩種封裝選擇：
  -- 低成本SOIC_CAV封裝可提供偏航角速度（Z軸）響應
  -- 創(chuàng)新型陶瓷垂直貼裝封裝(LCC_V)，適合于俯仰、滾動、偏航響應

框圖

引腳配置描述

典型性能特征``

工作原理

ADXRS453基于諧振陀螺儀原理工作。圖17展示了四個多晶硅傳感結構中其中一個的簡化示意圖。每個傳感結構都包含一個抖動框架，該框架通過靜電驅動至諧振狀態(tài)，產生必要的速度分量，以便在受到角速率作用時生成科里奧利力。ADXRS453旨在感測z軸（偏航）角速率；在SOIC_CAV封裝中，LCC_V垂直安裝封裝可使器件定向，以便在同一塊印刷電路板（PCB）上也能感測俯仰或滾動角速率。

當傳感結構受到角速率作用時，產生的科里奧利力會耦合到外部傳感框架，該框架包含置于固定拾取指狀結構之間的可移動指狀結構，從而形成一個電容式拾取結構來感測科里奧利運動。產生的信號會傳輸至一系列增益和解調級，以產生電角速率輸出。四重對稱設計可抑制線性和角加速度，包括外部重力加速度和振動，這是通過將四個傳感結構機械耦合實現(xiàn)的，使得外部重力加速度以共模信號的形式出現(xiàn)，而這些共模信號可通過ADXRS453中采用的全差分架構予以消除。

諧振器工作通常需要22.5V電壓。由于大多數(shù)應用通常僅提供5V電壓，所以內置了一個開關穩(wěn)壓器。

連續(xù)自測試

ADXRS453陀螺儀采用完整的機電自測試。向陀螺儀框架施加一個靜電力，導致電容指狀結構發(fā)生偏轉。這種偏轉與作為外部速率輸入時發(fā)生的偏轉完全等效。來自梁結構的輸出通過整個信號鏈進行處理，提供電和機械組件的真實速率輸出信號，從而實現(xiàn)全面覆蓋。

在器件的輸出帶寬之上，機電自測試會連續(xù)進行。自測試程序會生成等效的正和負速率檢測。此信息隨后會經過濾波，從而不會對解調后的速率輸出產生總體影響。

正和負自測試偏轉之間的差異幅度會以f_o/8000（約1.95Hz）進行濾波，并持續(xù)監(jiān)測，與硬編碼的自測試限制（見表1）進行比較。如果測量幅度超出這些限制，根據自測試錯誤的幅度，會觸發(fā)兩種錯誤情況之一：

• 對于較不嚴重的自測試錯誤幅度，故障寄存器的CST位會被置位；不過，傳感器數(shù)據響應中的狀態(tài)位（ST[1:0]）會保持為01，表示傳感器數(shù)據有效。
• 對于更嚴重的自測試錯誤，故障寄存器的CST位會被置位，并且傳感器數(shù)據響應中的狀態(tài)位（ST[1:0]）會被設置為00，表示傳感器數(shù)據無效。

表1列出了這兩種故障情況的閾值。如果需要，用戶可以通過發(fā)出讀取命令（地址為0x04）來訪問自測試信息。有關錯誤報告的更多信息，請參見SPI通信協(xié)議部分。