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超低ノイズ・広帯域の加速度センサ ADXL100xシリーズ

超低ノイズ・広帯域の加速度センサ ADXL100xシリーズの特長

近年、多くの産業用センサメーカーが産業機械などの機器状態監視に向けたソリューションを提供しています。しかしその多くは「圧電素子」を応用した高価なセンサユニットが利用されています。

アナログ・デバイセズ が開発した新しい高性能MEMS加速度センサ ADXL100xシリーズは、従来のMEMS加速度センサの特徴となる、小型軽量・低消費電力・低価格・高信頼性・堅牢性・高集積に加え、センシング精度も革新的な改善を実現し、機器状態監視アプリケーションに強力なブレークスルーを提供します。

この記事では、ADXL100xシリーズの以下の4つの大きな特長について解説します。

  1. 測定対象に合わせて選べる製品ラインナップ
  2. 広帯域での優れたノイズ特性
  3. MEMS構造による安定性・堅牢性
  4. ワイヤレス・組み込みアプリケーションへのメリット

1. 複数の入力レンジ・帯域幅をラインナップ

ADXL100xシリーズは複数のフルスケール・レンジ・オプションを提供。幅広い周波数範囲にわたり超低ノイズ密度を実現し、産業用状態監視製品に適しています。
ADXL100xシリーズ ラインナップ
製品型番 フルスケール
(±G)
感度
(mV/G)
ノイズ特性
(μG/√Hz)
帯域幅
(kHz)
共振周波数
(kHz)
温度範囲
(℃)
ADXL1001 100 20 30 11 21 -40 to +125
ADXL1002 50 40 25 11 21 -40 to +125
ADXL1003 200 10 45 15 28 -40 to +125
ADXL1004 500 4 125 24 45 -40 to +125
ADXL1005 100 20 75 23 42 -40 to +125

2. 超低ノイズ・広帯域で機器の状態監視に最適!

例えばADXL1001とADXL1002は帯域幅が0.1Hzでも25μg∛Hzのノイズ密度を実現します。
この超低ノイズ特性により、風力タービンなどの低回転速度機器の低周波振動やモーターのベアリングなどの異常振動を監視し、機器の故障を早期に予知することが可能になります。

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ADXL1001とADXL1002のノイズ特性

3. MEMSによる抜群の安定性

ADXL100xシリーズは温度・周波数帯による感度の変化が小さいため、高価なキャリブレーションが不要になります。また、MEMS構造は衝撃に対しても頑強で絶対最大定格の入力レンジは10,000gです。

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ADXL100xシリーズの温度と周波数に対する応答特性

4. 低消費電力でセルフテストやオーバーレンジ機能により様々なアプリケーションに検討可能

ADXL100xシリーズは3.0V~5.0Vの単電源で動作します。供給電流は1mA以下、省電力スタンバイ動作モードで平均225uAと低消費電力を実現しており、ワイヤレス機器にも適しています。

また、これらの製品は完全な静電気セルフテストやオーバーレンジインジケータを備えており、組み込みアプリケーションに役立つ高度なシステム・レベルの機能を可能にします。

また、パッケージは小型の5 mm × 5 mm × 1.80 mm LFCSP です。

すぐに評価を開始できる "EVAL-ADXL100x" ボード

ピン・ヘッダ搭載用の間隔を設けた 2 セットのビアにより、プロトタイピング・ボードや PCB への取付けが容易です。また、小型で剛性の高いボードにより、ユーザ・システムと加速度計測への影響を最小化するよう考慮されています。

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EVAL-ADXL100x

EVAL-ADXL100xはシンプルな評価用ボードで、ADXL100xシリーズの性能をすばやく評価することができます。
EVAL-ADXL100x は、メカニカル・シェーカー上に搭載するように特に設計されており、0.8 インチ四方の極厚プリント基板で構成されており、シェーカー・ブロックにしっかりと固定できるようにネジ穴が設けられています。この設計により、ADXL100xシリーズのフル・レンジの性能を、デバイスを別個の試験用ボードにハンダ処理することなく、評価することができます。

また、シンプルな RC ローパス・フィルタが-3 dB 帯域幅の出力に使用されています。このコンポーネントは取り換えることができ、使用しているアプリケーションに特化したローパス・フィルタをデバイスの出力に実装することもできます。

アプリケーション例

  • 機器の振動検出による状態監視
  • 産業機械(モーター、ギア、ポンプ、ファン等)
  • 工作機械(CNC、ギアモーター等)
  • ロボット
  • AGVやコンベア、台車(モーター、ギア、軸受等)
  • その他高速回転機器・運動機器

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アプリケーション例

製品概要

製品名 ADXL100xシリーズ
特  長
  • 1軸
  • アナログ出力
  • 高い入力レンジと共振周波数
    • ±100 g and 21 kHz (ADXL1001)
    • ±50 g and 21 kHz (ADXL1002)
    • ±200 g and 28 kHz (ADXL1003)
    • ±500 g and 45 kHz (ADXL1004)
    • ±100 g and 42 kHz (ADXL1005)
  • 超低ノイズ密度
    • 30 μg/√Hz (ADXL1001)
    • 25 μg/√Hz (ADXL1002)
    • 45 μg/√Hz (ADXL1003)
    • 125 μg/√Hz (ADXL1004)
    • 75 μg/√Hz (ADXL1005)
  • セルフテスト機能
  • オーバーレンジ機能
  • 電源電圧:3.0 V to 5.0 V
  • 供給電流:<1 mA
  • 動作温度範囲:-40°C to 125°C
  • パッケージ:5×5 mm LFCSP


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