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VTI加速度传感器SCA820-D03在地震检波器中的应用
发布时间： 2015/8/26 12:56:05 | 1076 次阅读
VTI加速度传感器SCA820-D03在地震检波器中的应用
地震检波器是一种将地面振动转变为电信号的设备仪器，为广泛用到的是石油勘探，此外在地裂缝探测、煤气层开发、泥石流预警以及VSP测井方面也常用到。地震检波器中的部件是加速度传感器，通过对振动时竖直方向上的加速度测量，可以得到关于振动的频率和幅度等信息。
使用地震检波器进行地质勘探时，通常需要人工地震在地层中产生振动信号，然后根据要求将带有加速度传感器的 检波器分别埋入按要求设计好的不同地点。通过加速度传感器对经过个测量点振动加速度测测量，能够得到由机械能转变的电信号。该信号经过相应电路放大和转换 处理后会保存在存储器中，通过分析电信号的特点得到振动经过地面介质传播后的性质。由此分析判断不同深度地层属性，构造形态等，从而初步判断是否具备生 油、储油条件，提供钻探的位置。
SCA820-D03加速度传感器主 要由一个高微机电加速度传感元件和一个灵活的SPI数字接口组成。该产品采用了VTI的先进的3D-MEMS电容传感器技术，同时整个设计、生产和测 试阶段都是以高稳定性、高可靠性、高质量来进行要求，使得SCA820-D03单轴加速度传感器在工作范围内具有极其稳定的输出（包括全温区，湿度和机械 噪声环境下）。此外，双排引脚封装保证在SCA820-D03加速度传感器整个生命周期安全可靠的工作。
SCA820-D03详细参数：
- 型号：SCA820-D03
- 轴数：单轴(Z方向)
- 带宽：50Hz
- 灵敏度：900count/g
- 量程：±2g
- 输出方式：SPI
- 供电电源：3.0V~3.6V
- 功耗：6.3mA max
VTI SCA820-D03是基于VTI的3D-MEMS电容传感器技术的单轴加速度传感器。SCA810-D03由一个高微机电加速度传感元件和一个灵活的SPI数字接口组成。传感器的双排引脚封装保证在SCA820-D03整个生命周期安全可靠的工作。
VTI SCA820-D03单轴加速度传感器在整个设计、生产和测试阶段都是以高稳定性、高可靠性、高质量来要求的，它的目标市场是汽车应用。这个单轴加速度传 感器在工作范围内具有极其稳定的输出（包括全温区，湿度和机械噪声环境下）。SCA820-D03单轴加速度传感器符合AEC-Q100标准，并且具有多 种先进的自我检测的功能。SCA820-D03单轴加速度传感器的DFL封装适用于SMD工艺，并且这个传感器符合RoHS和ELV标准。
VTI SCA820-D03是VTI数字加速度传感器系列中的一员，它与其他单轴加速度传感器（SCA8x0系列）和其他多轴加速度传感器(SCA21x0系列和SCA3100系列)兼容。
加速度传感器优势特点
- 3．3V电源供电
- ±2g的测量量程
- 单轴加速度测量（Z方向）
- 全温度范围内+/-70mg零点
- SPI数字接口通信
- 先进的自我检测功能
- 满足AEC-Q100标准的严格要求
- 封装、引脚和SPI通信协议都与VTI其他数字加速度传感器兼容
- 双排扁平塑料封装符合RoHS标准，并适合无铅化焊接要求
- 使用行业的经过验证的电容性3D-MEMS技术
加速度传感器应用范围
VTI SCA820-D03单轴数字加速度传感器的目标市场是汽车安全应用，典型的应用包括：
- 电子稳定控制系统（ESC）
- 电子停车制动系统（EPB）
- 半坡起步辅助（HSA）
- 翻滚检测
- 电子控制悬挂系统ECS
- 倾斜检测
- 各种苛刻的工业应用
加速度传感器性能参数
| 参数名称 | 条件描述 | 典型 | 单位 | ||
|---|---|---|---|---|---|
| VDD | AVDD &DVDD | 3.0 | 3.6 | V | |
| 工作电流 | 工作状态 | 5 | 6．3 | mA | |
| 待机模式 | 0．1 | mA | |||
| 测量量程 | 测量轴为Z轴 | -2 | 2 | g | |
| 工作温度 | -40 | 125 | ℃ | ||
| 零点误差 | 全温区 | -100 | 100 | mg | |
| 零点温漂 | 全温区 | -70 | 70 | mg | |
| 灵敏度 | 12位数字输出 | 900 | Count/g | ||
| 灵敏度误差 | -4 | 4 | %FS | ||
| 线性误差 | -1g…1g量程 | -20 | 20 | mg | |
| 交叉灵敏度 | +/-3.5 | % | |||
| 零点输出 | 二进制 | 0 | Counts | ||
| 频响 | -3dB | 30 | 80 | Hz | |
| 噪声 | 5 | mg RMS | |||
| 上电时间 | 0．1 | S | |||
| 输出频率 | 2000 | Hz | |||
| 输出负载 | 50 | pF | |||
| SPI时钟频率 | 8 | MHz | |||
| ESD保护 | 人体 | 4 | KV | ||
| 带电设备 | 1 | KV | |||
| 湿度灵敏等级 | IPC/JEDEC J-STD-020C，Level 3 | ||||
| 抗冲击能力 | 20000 | g |
加速度传感器结构描述
加速度传感器输入与输出
VTI SCA820-D03支持标准的四线制SPI接口和脉冲宽度调制（PWM）输出。SPI接口是种四线制同步串行通信接口。当从设备被激活或者被片选 （CSB）时，主设备将可与从设备进行数据通信。数据传输通过除片选引脚外的三线，分别为MISO，SCK和MOSI。每个SPI通信系统都由一个主设备 和一个或多个从设备组成，主设备一般由微处理器担任，由它提供SPI通信时钟，从设置则由其他集成电路充当，他们被动的接收主设备的SPI通信时钟。
虽然VTI汽车系列产品的SPI接口支持由绝大多数微控制器软件模拟的SPI接口，但是，它并仍不支持部分微控制器的硬件SPI接口。 SCA8x0/SCA21x0/SCA31x0加速度传感器在SPI通信过程中，通常是作为一个从设备存在的，他们与主设备的数据通信都是使用四线制 SPI系统。
加速度传感器外观说明
VTI SCA820-D03的尺寸为7.0x3.3x8.6mm，测量误差一般为正负0.1mm。器件重量小于0.35g。详细尺寸描述如下图所示：
