ADIS16228加速度传感器手册

1、亚德诺半导体数字三轴振动传感器ADIS16228产品特性频域三轴振动传感器高达5 kHz的平坦频率响应数字加速度数据,土 18 g测量范围数字测量范围设置：0至1g/ 10 g/ 10 g/20 g实时采样模式：20.48 kSPS采样率,单轴采集样本模式：20.48 kSPS采样率,三个轴触发模式：SPI,定时器,外部中断可编程抽取滤波器,11种速率设置 对于选定的过滤器可设置多记录捕获 手动捕获模式时域数据采集FFT, 512点,实值,所有三个轴X, Y, Z3个窗函数选项：矩形,汉宁,平顶可编程FFT平均：高达255的平均次数贮存：可存储所有三个轴14个FFT记录X, Y, Z可编程报警

2、,6个谱带可定义2级的警告和故障设置可调节的响应延迟,以减少误报内部自检与状态标志数字式温度和电源电压测量2个辅助数字I / OSPI兼容串行接口识别存放器：序列号,设备ID,用户ID单电源供电：3.0 V至3.6 V工作温度范围：-400 C至+125 C15毫米X 24毫米X 15 mm铝封装,柔性接头 应用 振动分析 状态监测 机器运行状况 仪器仪表,诊断 平安切断传感概述ADIS16228是一个完整的振动监测测系统,集三轴加速度传感器和先进的时域、频域信号 处理算法于一体.时域的信号处理包括可编程抽取滤波器和可选的窗函数.频域处理包括每个 轴512点,实值的FFT变化,采用FFT平均,

3、降低噪声本底变化,从而提升分辨率.根据存储系统中的14个FFT记录,用户可以追踪随时间发生的变化,并利用多个抽取滤波器设置捕 获 FFT.20.48 kSPS的采样速率和5 kHz的平坦频段提供的频率响应适合许多机械设备的健康应用. 铝芯提供优异的机械耦合到MEMS加速度传感器.一个内部时钟驱动系统所有的数据采样和信 号处理操作,消除了对外部时钟源的依赖.数据捕获功能具有三种模式,提供多种选择,以满 足不同应用的需要.此外,实时模式下提供了直接访问的一轴流数据.利用 SPI和数据缓冲结 构可以方便地访问数据输出.ADIS16228还提供数字温度传感器和数字电源测量.ADIS16228上有凸缘,

4、螺丝孔M2或2-56,和一个柔性连接器.简单的用户安装界面和 15毫米的X 24毫米X 15毫米模块.它具有-40 C至+ 125 C扩展级工作温度范围.技术规格表 1.除非另有说明,Ta= -40 C 至+85 C, VDD = 3.3 V参数测试条件/注释最小值典型值 最大值单位加速度计测量范围灵敏度,FFTTa=25 C士 18g灵敏度,时域1 a=25 C , 0g至20g范围设置0.3052mg/LSB灵敏度误差Ta=25 C0.6104mg/LSB非线性度Ta=25 C 相对于】两里程6% %跨轴灵敏度土 0.2土%对齐误差相对于封装安装孔1.25Degrees失调误差Ta=25

5、C2.6g失调温度系数1.5mg/ C输出噪声Ta=25 C , 20.48 kHz采样速率,时域士 1mg/ms输出噪声密度Ta=25 C , 10 Hz 至 1kHz1mg/Hz带宽%平坦度,CAL_ENABLE4=0,见图 1712Hz0.248Hz%平坦度,CAL_ENABLE4=1,见图 18840kHz传感器谐振频率50005.5逻辑输入输入高电压Vinh2.0V输入低电压V INL0.8V逻辑1输入电流,IlNHVih=3.3V0.2 1uA逻辑0输入电流,IlNLVil=0V除过RST-40-60-1uA mArst10pF输入电容ClN数字输出输出高电压VOHIsource

6、= 1.6mA2.4V输出低电压VolIsink =.61mA0.4V闪存耐久性10,000Cycles数据保持期限Tj=85 C ,见图 2520Years启动时间初始启动时间202ms复位启动时间RST 彳氐电平时 GLOB_CMD7 =154ms休眠模式恢复时间2.3ms采样速率REC_CTRL111:8=0x1(SR0 sample rate selection)20.48kSPS时钟精度3%供电工作电压范围, VDD3.03.33.6V电压记录模式,Ta =25 C4048mA睡眠模式,Ta =25 C230uA时序规格表2.除非另有说明,Ta= 25 C, VDD = 3,3 V.

7、参见图3和图4参数说明最小值典型值最大值单位CLKSCLK频率0.0125MHztall数据加载时间,在第 16和第17个SCLK之间16.5usSCS至SCLK边沿48.8100nsASCLK边沿之后数据输出有效时间24.448.8nsSUHDSCLK辿沿之前数据输入建立时间nsnsRSCLK边沿之后数据输入保持时间12.5nsFSCLK上升时间12.5nsF,tDRSCLK下降时间512.5nsFS数据输出下降时间,图中未显示CS SCLK边沿之后CS高电平时间5ns图2. SPI时序图图3.DIN位序绝对最大额定值参数额定值加速度任意轴,无电任意轴,用电VDK GND数字输入电压至GND

8、数字输出电压至GND2000g2000g- 0.3 V 至+6.0 V- 0.3 V 至+5.3 V- 0.3 V 至+3.6 V模拟输入电压至GND-0.3 V 至+3.6 V温度工作温度范围-40 C至+ 125 C存储温度范围-40 C至+ 150 C注意,超出上述绝对最大额定值可能会导致器件永久性损坏.这只是额定最值,并不能以这些条件或者在任何其它超出本技术标准操作章节中所示规格的条件下,推断器件能否正常工作 长期在绝对最大额定值条件下工作会影响器件的可靠性.表4.封装特性封装类型Ja0JC器件重量15引脚MCML31 C/W11 C/W6.5克ESD敬4 吕口ESD静电放电敏感器件.

9、带电器件和电路板可能会在没有发觉的情况下放电.尽管本产品具有专利或专有保护电路,但在遇到高 能量ESD时,器件可能会损坏.因此,应当采取适当 的ESD防范举措,以防止器件性能下降或功能丧失.引脚配置和功能描述图4.引脚配置表5.引脚功能描述引脚变换引脚名称说明1,2VDDS电源,3.3V3,4,5,8GNDS地.6,9DNCN/A请勿连接到这些引脚.7DIO2I/O数字输出线路2.10RSTI复位,低电平后效.11DINI12DOUTOSPI,数据输入.SPI,数据输出.当 CS为低电平时,DOUT为输出,当CS为高13SCLKI电平时,DOUI进入一态局阻抗模式.14习ISPI,串行时钟.1

10、5DIO1I/OSPI,片选.数字输出线路1S =电源,O =输出,I = 输入,N/A =不适用.工作原理ADIS16228是一款结合了三轴MEMS速度计,具有先进信号处理水平的振动监测系统.SPI兼容端口和用户存放器为用户提供了方便的频域振动数据访问和传感器限制.传感原件ADIS16228中的数字振动检测从两个不同轴上的 MEMS口速度计内核开始.加速度计将速度 的线性变化转换成具有代表性的电信号,使用如图5中所示的微机械系统.该系统的机械局部包括两个不同的框架,一个固定式,一个移动式,这些框架有一系列层板,从而形成一个可变 的差分容性网络.收到与重力或加速度相关的力时,移动框架会改变其相

11、对于固定框架的物理 位置,结果导致电容发生变化.微型弹簧将移动框架连接到固定框架,并决定加速度和物理位 移之间的关系.移动极板上的调制信号会通过各容性路径馈入固定框架极板和解调电路,从而 生成与器件上加速运动成正比的电信号.图5.MEMS专感器结构框图信号处理图6为ADIS16228的简化功能框图.信号处理阶段包括时域数据捕获、数字抽取/滤波、加窗、FFT分析、FFT均值计算和记录存储.有关信号处理操作的详情,请参见图14.图6.传感器信号处理结构框图用户界面SPI 接口用户存放器包括输出存放器和限制存放器两者, 如图6所示治理用户对传感器的数据和 配置输入的访问.每个16位存放器具有自己唯一

12、的位分配和两个地址：一个作为高位字节,一 个用于低位字节.表8提供了存储器映射到每个存放器的示意图,连同它的功能和低字节地址. 数据收集和配置命令使用 SPI接口通信,它由四根导线组成.芯片选择CS信号激活SPI接 口,用行时钟SCLK同步串行数据线.输入命令时钟到 DIN引脚,同一时间一位,在SCLK勺 上升沿.输出数据输出在 DOUTH脚上,M随时钟SCLK勺下降7乱 当SPI作为从设备时,DOUT 内容反映使用DIN指令所要求的信息.双存储器结构用户存放器为SPI接口上的所有输入/输出操作提供寻址效劳.限制存放器采用双存储器结构见 图7.限制器使用静态随机访问存储器SRAM育存器进行正常

13、操作,包括用户配置命令.闪存 为拥有闪存备份功能的限制存放器提供非易失性存储参见表8 o将配置数据保存到闪存中需要使用手动更新flash命令GLOB_CMD6 = 1, DIN = 0xBE40.当器件上电或复位时,闪存内 容载入SRAM然后器件根据限制存放器中的配置开始生成数据.图7.SRAMW闪存结构框图根本工作原理ADIS16228使用SPI进行通信,这使得它与相匹配的嵌入式处理器平台的连接非常简便,如 图8所示.DIO1的工厂默认配置提供了一个繁忙指示信号,当输出由高变低时说明数据采集过 程完成,外部可读取传感器数据.如果需要的话,使用DIO_CTRL?存器见表66,重新配置DIO1

14、和 DIO2图8.电气连接框图表6.通用主处理器引脚名称和功能引脚名称功能SS选择从机SCLK串行时钟MOSI主机输出,从机输入MISOIRQ1, IRQ2主机输入,从机输出 中断请求输出可选ADIS16228 SPI接口支持全双工串行通信同步收发,并使用图12所示的位序.表7列出了最 常用的设置,在为ADIS16228 SPI接口初始化处理器用行端口时需要注意这些设置.表7.通用主处理器SPI设置处理器设置说明主机SCLK率 25MHzSPI模式3MS玳先16位ADIS选择从机比特率设置时钟极性/相位CPOL=1 CPHA=1位序移位存放器/数据长度图12.SPI读写时序举例表8列出了用户存

15、放器及其低位字节地址.每个存放器都由两个字节构成,其中每一个都有其 独特的7位地址.图9展示了每个存放器的位与其高位地址和低位地址之间的关系.图9.通用存放器位定义SPI写命令用户限制存放器限制着许多内部操作. 图12中的DIN位序提供了对这些存放器进行写操作的能 力,一次一个字节.有些配置变化和功能只需一个写周期.例如,设置 GLOB_CMD11= 1 DIN =0xBF08以启动人工捕捉序列.人工捕捉的最后一位时钟到DIN 第16个SCLK勺上升沿后立即启动.其它配置可能需要写入两个字节.图10.手动捕获模式开启SPI时序图DIN=0xBF08SPI读命令单个存放器读取操作需要两个16位S

16、PI周期,这两个周期也使用图12中的位分配.第一个 序列设置R/W = 0并传送目标地址位A6:A0.对于读取DIN序列,位D7:D0是无关位.在 第二个序列期间,DOU璐个输出请求的存放器内容.第二个序列还使用DIN来设置下一读取.图11是读取PROD_ID寸全部四种SPI信号的信号图.在此图中,DIN = 0x5600且DOUKH央16228 的十进制等效值.图11.SPI读时序举例,PROD_ID第二时序表8.用户存放器存储器映射存器名称访问闪存备份地址默认功能参考ASH_CNT只读是0x00N/A闪存更新计数器见表68SENS读/写是0x02N/A限制,x轴比例校正系数见表16SENS

17、读/写是0x04N/A限制,y轴比例校正系数见表17SENS读/与是0x06N/A限制,z铀比例校止系数见表18MP_OUT只读否0x080x8000输出数据采集时刻的温度见表56PPLY_OUT只读否0x0A0x8000输出数据采集时刻的电压见表54T_AVG1读/写是0x0C0x0108限制,FFT平均1, SR0和SR1见表19T_AVG2读/写是0x0E0x0101限制,FFT平均2, SR2和SR3见表20F_PNTR读/写否0x100x0000限制,buffer 地址指针见表47C_PNTR读/写否0x120x0000限制,记录地址指针见表48BUF只读否0x140x8000输出,

18、X轴加速度数据缓冲区见表49BUF只读否0x160x8000输出,丫轴加速度数据缓冲区见表50BUF只读否0x180x8000输出,Z轴加速度数据缓冲区见表51C_CTRL1读/写是0x1A0x1100限制,记录限制存放器1见表9C_CTRL2读/写是0x1C0x00FF限制,记录限制存放器2见表14C_PRD读/写是0x1E0x0000限制,记录周期(自动模式下)见表10M_F_LOW读/写不适用0x200x0000警报,频带最低频率限制见表28M_F_HIGH读/写不适用0x220x0000警报,频带最低频率限制见表29M_X_MAG1读/写不适用0x240x0000警报,X轴门限1 (w

19、arning )见表30M_Y_MAG1读/写不适用0x260x0000警报,Y轴门限1 (warning )见表31M_Z_MAG1读/写不适用0x280x0000警报,Z轴门限1 (warning )见表32M_X_MAG2读/写不适用0x2A0x0000警报,X轴门限2 (falut )见表33M_Y_MAG2读/写不适用0x2C0x0000警报,Y轴门限2 (falut )见表34M_Z_MAG2读/写不适用0x2E0x0000警报,Z轴门限2 (falut )见表35、M_PNTR读/写是0x300x0000警报,报警频带指针见表27M_S_MAG读/写是0x320x0000警报,系

20、统报警门限见表36M_CTRL读/写是0x340x0080警报,报警限制存放器见表26O_CTRL读/写是0x360x000F限制,功能I/O限制存放器见表66IO_CTRL读/写是0x380x0000限制,普通I/O限制存放器见表67G_CNT读/写是0x3A0x9630采样速率限制(平均计数)见表11AG_STAT只读否0x3C0x0000标志位,系统异常报警见表65OB_CMD只写否0x3E不适用限制,全局限制存放器见表64M_X_STAT只读不适用0x400x0000报警,X轴,报警指示存放器见表37M_Y_STAT只读不适用0x420x0000报警,丫轴,报警指示存放器见表38M_Z

21、_STAT只读不适用0x440x0000报警,Z轴,报警指示存放器见表39M_X_PEAK只读不适用0x460x0000报警,X轴峰值电平见表40M_Y_PEAK只读不适用0x480x0000报警,丫轴峰值电平见表41M_Z_PEAK只读不适用0x4A0x0000报警,Z轴峰值电平见表42ME_STAMP_L只读不适用0x4C0x0000时间戳,低位整数见表61ME_STAMP_H只读不适用0x4E0x0000时间戳,高位整数见表62T_ID1只读不适用0x52不适用批次标识码1见表69T_ID2只读是0x54不适用批次标识码2见表70OD_ID只读是、0x560x3F64产品标识存放器见表7

22、1RIAL_NUM只读是0x58不适用串口数字见表72ER_ID读/写是0x5C0x0000用户序号存放器见表73C_FLSH_CNT只读否0x5E不适用闪存写周期计数见表24C_INFO1只读不适用0x6E不适用记录设置见表59M_X_FREQ只读不适用0x700x0000警报,X轴,最严重报警频率见表43M_Y_FREQ只读不适用0x720x0000警报,丫轴,最严重报警频率见表44M_Z_FREQ只读不适用0x740x0000警报,Z轴,最严重报警频率见表45C_INFO2只读不适用0x76不适用记录设置见表60C_CNTR只读否0x780x0000记录计数见表22L_ENABLE读/写

23、是0x7A0x0010限制,频率矫正使能见表13数据记录模式和信号处理ADIS16228为记录和监控振动数据提供了一种完整的检测系统.图13提供了与三个轴x轴,y轴和z轴上的频谱记录采集相关联的信号处理电路的简化功能框图.用户存放器用于限制数 据类型时间或频率、触发模式手动或自动、采集模式实时或捕获、采样速率和滤波、加 窗、FFT均值计算、频谱报警以及输入/输出治理. 记录模式记录模式选择建立数据类型时域或频域、触发类型手动或自动以及数据采集捕获或实 时.REC_CTRL11:0位见表9提供四种工作模式：手动FFT、自动FFT手动时间捕获和实时. 在REC_CTRL1置之后,手动FFT自动FF

24、T和手动时间捕获三种模式要求通过一个启动命令来 开始捕获频谱记录或时域记录.在此模式下有两个启动命令选项：SPI和I/O.SPI的触发包括设置 GLOB_CMD11=1DIN=0xBF08 . I/ O触发涉及使用 DIO_CTRL见表 66来配置 DIO1 或 DIO2作为输入的触发线.表 9.REC_CTRL1位地址=0x1A),读/写位描述默认值为 0x110015:14未使用无关位13:12窗口设置,00=矩形,01=Hanning , 10=平顶,11=不适用11SR3 1=为 FFT 使能,0=禁用；采样速率=20000/(2 AVG_CNT15:12),见表 1110SR2 1=

25、为 FFT 使能,0=禁用；采样速率=20000/(2 AVG_CNT11:8),见表 119SR1, 1=为 FFT 使能,0=禁用；采样速率=20000/(2 AVG_CNT7:4),见表 118SRQ 1=为 FFT 使能,0=禁用；采样速率=20000/(2 AVG_CNT3:0),见表 117各次记录之间关断电源,1 =使能6:4未使用无关位3:2存储方法：00 =无,01 =报警触发器,10 =全部,11 =不适用1:0记录模式：00 =手动FFT, 01 =自动FFT, 10=手动时间捕获,11 =实时米样/数据访问手动FFT模式设置REC_CTRL1:1 0 =00,使传感器处

26、于手动FFT模式下.然后用start命令触发产生频谱记录.当传感器采集完一个频谱记录后,使用繁忙指示DIO1,出厂缺省值来驱动外部处理器产生中断效劳,该过程完成之后,就可以开始收集数据.DIAG_STAM唯一可以在设备处理 过程中SPI可以读取的存放器,读该存放器返回一个 0x00,那么传感器繁忙,返回0x80的时候, 说明数据准备好可以外部访问.当单个谱记录完成后,设备等待另一个启动指令.自动FFT模式设置REC_CTRL1:10 =01,使传感器处于自动FFT模式下.使用REC_PRD存器见表10 编程限制每个频谱记录之间的时间问隔,然后用 start命令触发周期性谱记录.例如设定 REC

27、_PRD=0x020ADIN =0x9E0A, 0x9F02,即设置触发周期为 10 小时.表10.REC_PRD低位地址=0x1E,读/写位描述默认值为0x000015:109:87:0未使用无关位量表#据位,00=1 秒/LSB, 01=1 分钟/LSB, 10=1 小时/LSB数据位,二进制格式,范围 =0至255手动时间捕获模式设置REC_CTRL11:0= 10,以将器件置于手动时间捕获模式,这会触发单次时域数据捕获.当器件在该模式下工作时,每个轴将有 512个时域样本被载入缓冲器.在载入数据缓冲器以便 用户访问之前,这些数据将经历除 preFFT加窗之外的所有时域信号处理过程.当数

28、据记录完成时,器件会将该数据传输至数据缓冲区供用户使用.手动时间捕获模式触发方式和手动FFTSPI,I/O 是相同的.图13.简化功能框图实时模式设置REC_CTRL1:1 0= 11,使传感器工作在实时模式.在这种模式下,传感器的样品只来 自一个轴,保持在20.48 kSPS时的采样率,通过设置AVG_CNT3:0来选择采样率见表11. 通过读取对应的存放器选择在此模式下测量的轴.例如,通过阅读X_BUF使用DIN =0x1400选才? x轴.见表49,表50,或表51以查看更多关于x_BUF存放器的信息.使用DIO1引脚15, 帮助治理外部访问实时数据.例如,该信号适于驱动中断线来启动一个

29、外部处理器的效劳例程. 频谱记录生成ADIS16228在三个轴上各获取一个时间记录,然后对每条时间记录执行调整、加窗和FFT过程,从而产生一条频谱记录.重复该过程来求取数个FFT均值,具体个数可以编程,其中每个周期的FFT结果在数据缓冲器中累加.完成选定周期数以后,FFT均值过程结束,对数据缓冲器 的内容进行调整.然后,数据缓冲器内容就可供SPI和输出数据存放器访问.采样速率和滤波各轴的采样速率为20.48 kSPS.内部ADC以时间交错模式x1、y1、x2、y2等对三个轴采 样,该模式可以使数据在数据记录中均匀分布.均值 /抽取滤波器为时间记录中的最终采样速率 提供限制功能.通过对时域数据进

30、行均值并抽取计算,该滤波器能够将频谱记录集中于较低带 宽上,从而在每个FFT频谱中产生更好的频率分辨率.AVG_CN喻存器见表11为 REC_CTRL111:8俵9中的SRx中的四种不同采样速率选项提供设置.在使用手动FFK自动FFT和手动时间捕获模式时,全部四个选项均可使用.当器件处于其中一种手动模式时,如果使 能了多个采样速率选项,那么器件会从最小数值开始,一次为一个SRx产生一条频谱记录.在完成一个SRx选项的频谱记录之后,器件将等待另一个启动命令,然后才会为在REC_CTRL111:8 中使能的下一个SRx选项生成一条频谱记录.当器件处于自动 FFT模式时,如果使能了多个采 样速率选项

31、,那么器件会为一个 Rx选项产生一条频谱记录,然后等待下一个自动触发事件,该事 件的发生取决于REC_PRD存器见表10.有关多个SRx选项对数据采集和频谱记录生成的影 响,详见图15.使用实时模式时,输出数据速率将反映 SR0设置.表12列出了 AVG_CN存放器 见表11中可用的SRx设置,以及所得到的采样速率、FFT频谱分辨率、带宽和估算总噪声. 注意,每个SRx设置都在REC_CTRL存放器见表14中有关联的范围设置,以及 FFT_AVGW FFT_AVG存放器分别见表19和表20中显示的FFT均值设置.表11.AVG_CNT位字节地址=0x3A,读/写位描述默认值=0x963015:

32、12采样速率选项3 SR3,二进制0至10,SR3选项采1速率=20480/( 2AVG_CNT1512)11:8采样速率选项2 SR2,二进制0至10,SR2选项采木速率=20480/(2avg_CNT118)7:4采样速率选项1 SR1,二进制0至10,SR1 选项采1速率=20480/( 2AVG_CNT7 4)3:0采样速率选项0 SR0,二进制0至10,SR0选项采1速率=20480/( 2AVG_CNT3 0)表12.采样速率设置和滤波器性能SRx设置采样速率,fsSPS频谱分辨率Hz带宽Hz0204804056625120102.593256051.83

33、412802.51.2956401.2500.9163200.6250.6571600.3130.468800.1560.329400.0780.2310200.0390.16图14信号处理流程图REC_CTRL11:0 = 00或01, FFT分析模式iniAjasRANOE-KAIl F SfTHHG* 髀3- PCJMK FROM 曜后 G37 巾 X5IU Nf - FFT_WG巾:0JCALJlMABLfitlJl图15频谱记录生成使能全部SRx设置动态范围设置REC_CTRL现表14提供了与每个采样速率选项 SRx相关联的四个范围设置.REC_CTRL 2 指向的范围选项反映的是最

34、大动态范围,该范围发生于频率范围下半局部,不会导致范围缩小 见图16.例如,在SR2采样速率选项中,设置 REC_CTRL25:4 = 10 DIN = 0x9C20,即可 将峰值加速度AmaX设为10 go在监控低幅度振动时,这些设置可以优化 FFT精度和灵敏度.对 于表14中的每个范围设置,该级会缩放时域数据,从而使时域数据的最大值等于215个LSR频域数据的最大值等于216个LSB注意,各设置的最大范围比列出的最大值小 1个LSB例如, 频域分析中的最大代码数为216 - 1,即65,535.当在FFT模式之一下使用的范围设置为1 g时, 最大测量值等于1 g乘以216 - 1 ,再除以

35、216.有关与各设置相关联白分辨率,请参见表 15; 有关该操作在信号流程图中的位置,请参见图14.实时模式会自动使用20 g的范围设置.表 14, REC_CTRL趣址=0x1C,读/写位描述15:8未使用无关位7:6SR3; 11=1g, 10=5g, 01=10g, 00=20g5:4SR2; 11=1g , 10=5g, 01=10g, 00=20g3:2SR1; 11=1g , 10=5g, 01=10g, 00=20g1:0SR0; 11=1g , 10=5g, 01=10g, 00=20g表15,范围设置与LSB权重范围设置g时域模式mg/LSBFFT 模式mg/LSB0 to

36、10.03050.01530 to 50.15260.07630 to 100.30520.15260 to 200.61040.3052比例调整X_SENSJ存器见表33和表34为各个轴提供了精细调整功能.以下公式说明了如何用测得 值和理想值来计算各存放器的比例因子,单位为LSB:其中：axi为理想情况下的x轴值.axM为实际x轴测量值.这些存放器包含校正系数,这些系数来自工厂校准过程.该计算过程会记录加速度计在四个不 同方向上的输出,并计算各个存放器的校正系数.这些存放器同时为系统内调整提供写访问.重力为这类校正过程提供了一个共同的鼓励.同时用 +1 g和-1 g方向来降低失调对该测量值的

37、 影响.在这种情况下,理想测量值为 2 g ,实测值为+1 g和-1 g两个方向的加速度计测得值之 差.工厂编程值存储于闪存中,通过设置 GLOB_CMD3 = 1DIN = 0xBE04即可恢复.参见表 64.表 16.X_SENS他址=0x02),读/写位描述默认=不适用15:0X轴比例校正系数SCFx,二进制补码表 17.Y_SENS他址=0x04),读/写位描述默认=不适用15:0Y轴比例校正系数SCFy,二进制补码表 18.Z_SENS地址=0x06),读/写位描述默认=不适用15:0Z轴比例校正系数SCFz,二进制补码PREFFT1 口窗REC_CTRL113:12W preFFT

38、力口窗时间数据提供三个选项.例如,设置 REC_CTRL113:12=01以使用Hanning窗口,该窗口可在频率仓与峰值幅度最小扩张度之间提供峰值的最正确幅度分 辨率.还可使用矩形窗和平顶窗,由于它们是振动监控中常见的加窗选项.平顶窗提供精确的 幅度分辨率,缺点是会扩张峰值幅度.FFTFFT过程将各512采样时间记录转换成一条256点频谱记录,其中提供了幅度与频率数据的 关系.FFT均值计算FFT均值计算功能结合利用多条FFT记录,以减小FFT噪底变化,从而实现对低振动水平的 检测.REC_CTR时存器中的每个SRx选项都有自己的FFT均值限制,用于建立将以均值计算出最终FFT记录的FFT记

39、录条数.假设要使能此功能,请将在 REC_CTRL存放器中使能的各个SRx 选项的均值数写入 FFT_AVGXJ存器.例如,设置 FFT_AVG28:0 =0x4A DIN = 0x9E4A,以将 SR以样速率选项的FFT均值数设为16,将SR3采样速率选项的FFT均值数设为1024.表19.FFT_AVG1低位地址=0x0C,读/写位描述默认值=0x010815:8单条记录的FFT均值,SR1米样速率,图14中的NF;范围=1至255,二进制7:0单条记录的FFT均值,SR0米样速率,图14中的NF;范围=1至255,二进制表20.FFT_AVG2低位地址=0x0E,读/写位描述默认值=0x

40、010115:8单条记录的FFT均值,SR3米样速率,图14中的NF;范围=1至255,二进制7:0单条记录的FFT均值,SR2米样速率,图14中的NF;范围=1至255,二进制记录时间在使用自动FFT模式时,自动记录周期REC_PR必须大于总记录时间.记录时间的计算公 式如下：手动时间模式FFT模式表21列出了这些公式中用到的处理时间和设置表21.典型处理时间功能时间ms处理时间,tpt18.7FFT 时间,tFFT32.7FFT均值数,NF根据 FFT_AVG1,FFT_AVG2存储时间,tST120.0报警扫描时间,tAST2.21存储时间tST仅适用于在REC_CTRL13:2件选择了一种存储方法时有关记录存储设置 的详情,请见表9.报警扫描时间tAST仅适用于在ALM_CTRL3:0中使能报警时有更多信 息,请参见表26.对于无法使用DIO1来监控这些操作状态的系统,了解记录时间有助于预测 数据可用的时机.注意,在使用自动 FFT模式时,自动记录周期REC_PRD必须大于总的记录