ADI超低功耗MEMS加速度计在可穿戴设备中的应用

在设计用于电池供电型可穿戴设备的加速度计时，关键性能指标包括超低功耗、小型化尺寸以及增强节能性能的集成特性。这些因素对于延长电池寿命至关重要。代理销售ADI旗下全系列IC电子元器件-中芯巨能将为您介绍适用于可穿戴应用的加速度计的关键特性和设计考量，和ADI公司的ADXL362和ADXL363两款产品如何满足这些需求。

关键指标与设计挑战

为确保电池供电型可穿戴设备能够长时间运行，所选加速度计需具备超低功耗特性，通常要求工作电流处于微安（μA）级别。此外，尺寸小、集成了如备用ADC通道和深度FIFO等功能也是重要的考量因素。这些特性不仅有助于提升电源管理效率，还能增强终端应用的功能性。因此，MEMS加速度计成为此类应用的理想选择。

表1列出了部分生命体征监测（VSM）应用及其对应的设置示例。这些加速度计通常用于运动分类、自由落体检测、运动存在检测以决定系统状态（上电、关断或休眠），以及辅助实现数据融合供心电图（ECG）和其他VSM测量使用。由于其超低功耗特性，它们同样适用于无线传感器网络和物联网应用。

功耗与采样速率的平衡

在选择适合超低功耗应用的加速度计时，除了关注数据手册中宣称的功耗水平外，还需注意带宽和采样速率是否足够高，以确保能够采集到有效的加速度数据。一些竞争产品通过周期性关闭和唤醒的方式维持低功耗，但这可能导致错过关键数据点。相比之下，ADXL362和ADXL363不会通过欠采样混叠输入信号，而是采用全数据速率对整个带宽进行采样，从而避免了有效采样速率的下降。

ADXL362和ADXL363的功耗随采样速率动态调整，在400Hz的最高采样速率下，功耗仅为3μA。这种特性使得它们非常适合需要较高数据速率的应用场景，例如单击/双击检测。当采样速率降至6Hz时，平均功耗进一步降低至270nA，这使得设备能够在被拾起或检测到运动时启动，特别适合那些更换电池极为不便的植入式应用。

特殊模式与附加功能

针对那些仅需每秒轮询几次加速度数据的应用场景，ADXL362和ADXL363提供了一种唤醒模式，功耗仅为270nA。ADXL363还集成了一个三轴MEMS加速度计、一个温度传感器（典型比例因子为0.065°C）和一个板载ADC输入，用于同步转换外部信号。该器件采用紧凑的小尺寸薄型封装（3mm x 3.25mm x 1.06mm），便于集成到空间受限的设计中。

加速度和温度数据可以存储在一个512样本多模FIFO缓冲器中，允许保存的数据时长高达13秒。这种设计不仅提高了数据处理的灵活性，还能减少处理器的工作负荷，进一步节省电量。

应用实例

ADXL362在追踪运动并记录运动数据方面表现出色，帮助从其他测量结果中消除干扰伪像。这对于提高健康监测设备的准确性和可靠性至关重要。例如，在生命体征监测中，精确的运动数据可以帮助区分真正的生理变化与由运动引起的虚假信号，从而提供更可靠的诊断信息

ADXL362和ADXL363凭借其超低功耗、紧凑尺寸及丰富的集成特性，成为了可穿戴设备的理想选择。无论是用于日常健康监测还是特殊医疗用途，这些加速度计均能显著延长电池寿命，同时提供必要的功能支持。如需ADXL362和ADXL363产品规格书、样片测试、采购、BOM配单等需求，请加客服微信：13310830171。