概述
ADXRS652是一款功能完備、成本低廉的角速率傳感器（陀螺儀），采用ADI公司的表面微加工工藝制造，單芯片上集成了全部必需的電子器件。該器件的制造技術是一種取得專利的大規模BiMOS工藝，多年實際應用證明性能穩定可靠。

ADXRS652是一款工業級陀螺儀，其引腳、封裝、溫度和功能與相關汽車應用級ADXRS620和ADXRS622陀螺儀完全兼容。受汽車測試影響，這類陀螺儀具有更寬泛的保證最小/最大技術規格。

輸出信號RATEOUT (1B, 2A)是電壓值，與圍繞封裝上表面垂直軸轉動的角速率成比例。輸出與所提供的基準電源成比率。使用一個外部電容設置帶寬，芯片工作還需要其它幾個外部電容。

該器件提供溫度輸出，用于補償技術。兩路數字自測輸入通過機電方式激勵傳感器，以測試傳感器和信號調理電路是否正常工作。ADXRS652提供7 mm × 7 mm × 3 mm BGA芯片級封裝。

數據表：*附件：ADXRS652角速度陀螺儀技術手冊.pdf

特性

• 在單芯片上實現完整的角速度陀螺儀
• Z軸（偏航角速度）響應
• 可在寬頻率范圍內提供高振動抑制特性
• 抗沖擊能力：2000 g
• 輸出與基準電源成比率
• 5 V單電源供電
• 溫度范圍：-40°C至105°C
• 根據數字命令執行自測
• 超小尺寸、重量輕（<0.15 cc、<0.5克）
• 溫度傳感器輸出
• 符合RoHS標準

框圖

引腳配置描述

典型性能特征

工作原理

ADXRS652基于諧振陀螺儀原理工作。兩個多晶硅傳感結構中，每個都包含一個抖動框架，該框架通過靜電驅動至諧振狀態，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。在抖動框架的兩個正交端，有可移動指狀結構置于固定拾取指狀結構之間，形成一個電容式拾取結構，用于感測科里奧利運動。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。雙傳感器設計可抑制外部重力加速度和振動。帶有信號調理電路的封裝能在噪聲環境中保持信號完整性。

靜電諧振器工作需要18V至20V電壓。由于大多數應用通常僅提供5V電壓，所以內置了一個電荷泵。如果有外部18V至20V電源可用，CP1至CP4上的兩個電容可被省略，并且該電源可以連接到CP5引腳（6D、7D）。在ADXRS652通電時，請勿將CP5接地。在某些情況下，電荷泵可能無法啟動，但在不斷開ADXRS652電源的情況下移除接地后，它可能會啟動。

設置帶寬

外部電容C_{OUT} 與片上電阻R_{OUT} 配合使用，構成一個低通濾波器，用于限制ADXRS652速率響應的帶寬。由R_{OUT} 和C_{OUT} 設置的 - 3dB頻率為：

該頻率可精確控制，因為R_{OUT} 在制造過程中已被修整為180 kΩ ± 1% 。在RATEOUT引腳（1B、2A）和SUMJ引腳（1C、2C）之間應用的任何外部電阻R_{EXT} 會導致：

通常，除了低通濾波器之外，還會添加一個額外的（硬件或軟件）濾波器，以衰減來自陀螺儀14kHz諧振頻率解調尖峰的高頻噪聲。噪聲頻譜曲線如圖21所示，典型情況下，該頻率右側的噪聲密度會更高。因此，應選擇比所需帶寬更高的頻率，以保持良好的相位響應。圖22展示了在ADXRS652設置為40Hz帶寬（如圖21所示）的輸出上添加250Hz濾波器的效果。高頻解調雜散大約衰減了18dB。

溫度輸出與校準

在整個溫度范圍內對陀螺儀進行校準以提高測量精度是很常見的做法。ADXRS652具有與溫度相關的電壓輸出，為校準方法提供輸入。溫度傳感器結構如圖23所示。

溫度輸出具有非線性特性，任何負載電阻都會連接到TEMP輸出引腳，從而降低TEMP輸出及其溫度系數。因此，建議對輸出進行緩沖。

TEMP引腳（3E、3G）處的電壓在25°C時標稱值為2.5V，V_{RATIO} = 5V 。溫度系數在25°C時約為 - 9mV/°C 。盡管TEMP輸出具有高度重復性，但絕對精度一般。

修改ADXRS652量程以匹配ADXRS620

ADXRS652的量程系數可進行修改，以匹配ADXRS620的6mV/°/秒量程系數。只需在RATEOUT和SUMJ引腳之間添加一個1.07MΩ電阻即可，添加此電阻不會影響其他性能特性。

校準性能

使用三點校準技術，可將ADXRS652的零位和靈敏度漂移校準到平均每小時約200°/小時。使用更多的校準點，可實現每小時40°/小時或更好的整體精度。在進行校準期間限制帶寬，可降低寬帶噪聲，提高每個校準點附近的測量精度。