精确可靠的汽车应用加速计

ESC系统的低重力加速计产品

飞思卡尔半导体公司的MMA6700EG是一款能够满足ESC系统所有要求的典范加速计。MMA6700EG采用HARMEMS技术，包含XY轴传感器。ASIC还具有以下特性：

　　·过阻尼机械响应

　　·广泛的动态范围(±3.5g FS、11位分辨率、66dB)

　　·高信噪比(大于68 dB)

　　·增益／偏置调节功能

　　·整个生命周期和温度范围内只有±75mg偏置误差

　　·双向自测和校准·串行外设接口(SPI)

　　·集成的DSP低通滤波器

以下讨论了MMA6700的一些功能。

1．Sigma Delta(∑△)转换器

两个∑△转换器在X／Y轴MEMS传感器和DSP电路之间独立连接。∑△转换器提供脉宽调制数据流，并对DSP进行1MHz采样。在∑△转换器的输出部分，有动态增益控制。当较小的信号不一致时，输入增益较大，而当较大的信号不一致时，输入增益则较小。因此，动态范围扩大到超过11位的高分辨率。

2．调节和低通滤波器

包含在MMA6700中的DSP有两个功能。一个是用温度补偿进行增益／偏置调节，另一个是低通滤波器。DSP功能框图如图5所示。MMA6700能够调节可检测的加速度范围，±3.5g或±5g，以便在最终测试线上创造出不同产品。还是在最终测试线，增益／偏置误差在最高和最低操作温度范围内测量，并保存这些补偿码。在实际应用中，输出由片上温度传感器(TEMP)补偿。因此，在整个操作温度范围内，输出偏置误差被控制在±75mg内。

此外，低通滤波器功能的截止频率(8.8Hz～884Hz)可以在最终测试线上按照每个客户的规格进行编程。低通滤波器从输出中删除高频噪声分量，这样就提高了信噪比。

3．其它功能

MMA6700还具有HOLD功能，能够在ESC系统的同步定时上测量加速度。双向自测通过SPI接口控制，并从机械和电气方面对传感器的操作完整性进行验证，而不会产生任何实际加速度。

小结

本文讨论了用于电子稳定性控制(ESC)系统的汽车加速计要求。文中根据采用HARMEMS技术的飞思卡尔半导体加速计产品，介绍了所涉及的技术和改进方案。不仅仅是加速计，ESC系统中使用的任何器件都必须与系统级合作伙伴共同开发。这些系统级合作伙伴制造fail-safe(故障安全)微控制器、制动系统模块及其集成软件。