简介

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对于那些在物联网应用领域开发智能传感器的人来说，性能与功耗的关系是最微妙的权衡。噪广阔的性能空间中，噪声往往是一个重要的评估因素，因为它可以限制智能传感器中关键功能模块的设备选择，从而增加功耗负担。此外，噪声特性在很大程度上决定了滤波器的要求，影响传感器对条件快速变化的响应能力，延长高质量测量结果所需的时间。

在支持连续观察（采样、处理、通信）的应用中，系统架构师往往不得不解决噪声与功耗之间的对立关系，因为噪声最低的解决方案很少是功耗最低的解决方案（就特定功能类别的设备而言）。MEMS加速度计程倾斜测量系统的核心传感器AD中国官网。表1显示了两种不同产品的重要特性，它们提供了行业领先的噪声或功耗性能：ADXL355(低噪音)和ADXL362(低功耗)。

表1. MEMS加速度计比较

核心传感器

从核心传感器功能开始，智能传感器节点中的信号链。核心传感器的最基本形式也被称为变换器，它将物理条件或属性转换为具有代表性的电信号。传感器的比例因子描述了其电响应与监测的物理属性或条件之间的线性关系。例如，提供模拟输出的温度传感器(如AD590)比例因子单位为mV/°C；数字加速度计(如ADXL355）的比例因子用LSB/g或码数/g来表示。

滤波器

滤波器是信号链(图1)的下一个功能模块。该级别的作用是减少可能支持核心传感器，但与应用无关的频段中的噪声。在振动监测应用中，这可能是一个带过滤器，它将随机振动与可能指示机器寿命减少的特定频谱特征分开。这可能是一种简单的低通滤波器，如移动平均滤波器。在这种情况下，长度是建立时间与滤波器输出残余噪声之间的重要权衡因素。图2显示了ADXL355艾伦方差曲线的例子表示测量的不确定性(噪声)与产生测量的平均时间相比。

校准

校准功能的作用是通过应用校正公式来提高测量精度。这种校正公式通常在严格控制的条件下进行测量，并通过直接观察传感器响应获得。例如，在倾斜传感器的应用中，校准过程涉及到观察MEMS与重力输出相比，加速度计在多个不同方向上...