加速度傳感器ADXL50的特性及其對測量精度的影響
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R3/R1=Vout變化量/VPR變化量=2.0/0.95=2.10
在圖1(a)中，R2的一端接地，為使0 g時Vout=2.5 V，R2應滿足下面的條件：
R2=(1.8 V×R3)/(Vout-1.8 V) =270 kΩ(1)
圖3為一個更常用的電路。其中使用了ADXL50片內提供的3.4 V參考電壓，增加了一個電位器Rt。這時的Vout由下式確定：
Vout=R3/R1(1.8 V-VPR)+R3/R2(1.8 V-Vx)+1.8 V(2)
可以看出，Vout的0 g電壓可在更大的范圍內調節，一般取R2=100 kΩ。
現舉一例說明電路參數選擇。 有一機械裝置的正向加速度最大可達10 g，負向加速度最大可達-2 g，用ADXL50測量其力學特性，可按如下方式選擇電路參數。此裝置的加速度變化范圍為10 g-(-2 g)=12 g。設輸出電壓Vout的變化范圍為4.5 V-0.5 V=4.0 V,則系統的靈敏度為4.0 V/12 g=0.333 V/g。已知VPR腳上的靈敏度為0.019 V/g, 因此緩沖放大器的放大系數應為0?333 V/0.019 V=17.53。由此得R3/R1?=17.53。選擇R1時要注意VPR口的注入電流不得大于25 μA。選R1=25 kΩ，得R3=25 kΩ×17.53=438 kΩ。系統的0 g電位可定為0.5V+0.667V=1.167V,由式（2）得Vx=1.95 V。選R2=100 kΩ, 調節Rt使Vx=1.95V即可。
在進行電路設計時，應注意下面幾點：
（1）選擇R1時，要使前置放大器的注入電流小于25 μA。
（2）在加速度較小時，例如小于±5 g時，測量信號的信噪比會大大低于±50 g時的值。在帶寬要求不高的情況下，可以適當加大解調器電容C1，降低一些傳感器的響應速度以提高信噪比，或在緩沖放大級中加入濾波環節改善之。
（3）盡管ADXL50中設置了補償電路，但不可能完全補償。在加速度較小，溫度變化大時，溫漂和時漂也會產生較大的影響。可以采取測定加速度信號交流分量，或周期讀取0 g值進行校正的方法改善。
（4）ADXL50的工作是基于電容測量的機制，因此切忌在VPR腳上加接電容性的負載。此腳上加接10 pF的電容就會引起1 mV的信號誤差，傳感器的信號最好從Vout腳輸出。
4 ADXL50的自標定
若手邊沒有標準的加速度標定設備，利用地球的1 g重力加速度，可以用自標定方法很簡便地將ADXL50的0 g電位與放大倍數標定到較高的精度。圖4表示在重力的作用下，在ADXL50 (TO100包裝) VPR?腳上的輸出與其相對于地面的取向之間的關系。當其靈敏軸垂直指向地表時，ADXL50顯示-1 g讀數，其靈敏軸垂直指向上方時，顯示+1 g。其靈敏軸平行于地表時，ADXL50顯示0 g，讀數見圖4。由圖4所示取向可以標定ADXL50的0 g電位，可以標定ADXL50的緩沖級放大倍數。首先，將ADXL50水平放置，選2個相差180°的位置，初步確定0 g電位。再按圖4所示，取2個相差180°的垂直方向的輸出電位，得到2 g的加速度變化及相應的傳感器輸出變化，以此調整放大級的放大倍數。如此反復兩三次，即可達到較好的結果。
5 影響ADXL50測量精度的若干因素
加速度傳感器 ADXL50 若使用不當，會產生較大的測量誤差，降低精度。在使用中要特別注意下面幾點：
（1）ADXL50有一個靈敏軸，其方向是從第⑤腳指向第10腳（即指向管殼定位片），傳感器測量的就是沿此軸的加速度。設此軸為?x軸，又設在傳感器管殼底部平面內與x軸垂直的方向為y軸。若加速度a的方向與傳感器底部xy平面之間的夾角為α，則加速度a在xy平面上的分量為axy=a×cos α。又設加速度分量axy與傳感器靈敏軸之間的夾腳為α，則axy在靈敏軸上的分量為ax=axy×cos β=a×cos α×cosβ。 因此，在安裝加速度傳感器時，要盡量使其靈敏軸與加速度的方向一致，否則就得對測量結果作必要的修改，以免造成過大的誤差。
（2）在理想的情況下，任何與靈敏軸成直角的橫向加速度都不會產生輸出信號。但若橫向加速度的方向與靈敏軸不是直角相交，就會產生輸出信號。設橫向加速度axy在xy平面內，與加速度靈敏軸的夾角為α，他在x軸上的分量為ax=axy×cosα。設α為89°，axy就會在傳感器上產生相當于1.7% axy的誤差。
（3）ADXL50要安裝在電路板上使用。在電路板的共振頻率與待測加速度的頻率相近時，若電路板稍有松動，就會產生共振，使測量結果偏大，造成誤差。因此，在安裝電路板時，要選擇合適的位置，固定牢靠。在對系統進行試驗時，最好在不同的頻率下測試，以便發現可能的共振問題。
（4）解調器濾波電容C1的作用一是決定ADXL50的帶寬，二是對解調器信號進行濾波。帶寬由下式決定：
fdB=（28.6/C1）40%
其中：C1的單位為μF。通常選用 C1=0.0022 μF，最小不低于0.0015 μF，以免造成系統不穩或振蕩。
減小C1可以提高系統對快速加速度變化的反應速度，但會增大解調器輸出的噪聲，因為系統的噪聲與帶寬的平方根成正比。可在緩沖放大級中增加低通濾波功能以提高信噪比。在電路板設計時要注意減小或消除C1對地或對電源的漏電。電流從C1兩腳泄漏路徑不平衡會使0 g電平漂移，影響很大。可在印制電路板的兩面制作如圖5所示的屏蔽環，屏蔽環包含C1的兩腳及連線，并與ADXL50的第④腳相通。使C1的兩腳與ADXL50的第④腳大致處于相同的電位。注意屏蔽環要盡量遠離C1兩腳及其連線。
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