Capteur analogique accéléromètre ADXL321 2 axes (x et y), +/- 18g

Les capteurs analogiques sont des composants essentiels pour les systèmes de mesure et de contrôle. Le capteur analogique accéléromètre ADXL321 2 axes (x et y), +/- 18g est un capteur de mouvement très précis et fiable qui peut être utilisé pour mesurer l’accélération et la vitesse des objets. Il est capable de détecter des mouvements dans les deux directions et peut mesurer des accélérations allant jusqu’à +/- 18g. Ce capteur est très utile pour les applications qui nécessitent une précision et une fiabilité élevées. Dans cet article, nous allons examiner en détail les caractéristiques et les avantages du capteur analogique accéléromètre ADXL321 2 axes (x et y), +/- 18g.

Capteur analogique accéléromètre ADXL321 2 axes (x et y), +/- 18g

Description

Breakout board for the dual axis ADXL32x accelerometers. Brings out the analog voltage levels from the X and Y axis to a standard .1″ header. The ADXL32x can be powered from 2.4V-5.25V. The Self-Test pin can be used to verify sensor operation.

Board comes fully assembled and tested with selected sensor and 0.1uF filtering capacitors.

Documentations utiles :

Acheté 22 Euros chez Watterott : http://www.watterott.com/en/Breakout-Board-ADXL321
Page fabricant Sparkfun : http://www.sparkfun.com/products/848
Fiche technique de l’ADXL321 (datasheet) : ADXL321_accelerometre_analog_2axes_18g.pdf

Comment çà marche ?

Ce capteur détecte l’accélération (mesurée en m.s^-2 ou en g) dans les axes x (axe avant/arriere) et y (axe droite/gauche).
Ce capteur peut mesurer :
- la gravité
- l’inclinaison du capteur en combinant la mesure des 2 axes
- les mouvements
- les accélérations et deccélérations
- les chocs
L’échelle de ce capteur est assez large (+/-18g) – à titre d’exemple dans le Rafale, l’accélération est de 9g… – et donc ce capteur a une sensibilité moyenne qui sera utile surtout pour des accélérations/freinages d’objets rapides…
Pour mémoire, plus l’échelle de mesure d’un capteur accéléromètre est faible, plus sa sensibilité est grande.

Brochage

Le brochage est classique pour un capteur analogique et présente :

1: +5V
2: 0V
3: Vout X
4: Vout Y
5: Vout Z – NC
6: Broches numérique ST (Self Test) – 0V ou NC si NC

Caractéristiques techniques

alimentation en 5V
consommation = 0.5 mA env.. queue d’âle !
sortie analogique par axe à 0g = Vcc/2 (soit 2,5V avec une carte Arduino) +/- 57mv/g
bande passante = 50 Hz avec C de 0.1µF intégré – càd que le capteur « met à jour » ses sorties analogiques 50 fois par seconde.

Fonctionnement

Sorties analogiques

sortie analogique par axe à 0g = 1.5V +/- 57mv/g
Voici la valeur des sorties X/Y en fonction de la position

Avec un convertisseur 10 bits en 5V comme avec Arduino :

on aura une détection maximale de 0,1g maxi correspondant à une variation de 5mv environ)
les positions seront facilement détectées l’écart de tension étant de 57mv soit 10 niveaux de 5mV

Broche self Test :

Cette broche sert à tester le capteur : l’application d’un niveau HAUT sur cette broche entraîne une variation de 18mV sur les sorties analogiques.

The ST pin controls the self-test feature. When this pin is set to VS, an electrostatic force is exerted on the accelerometer beam.
The resulting movement of the beam allows the user to test if the accelerometer is functional. The typical change in output is
315 mg (corresponding to 18 mV). This pin may be left open-circuit or connected to common (COM) in normal use.

The ST pin should never be exposed to voltages greater than VS + 0.3 V. If this cannot be guaranteed due to the system design (for instance, if there are multiple supply voltages), then a low VF clamping diode between ST and VS is recommended.

Mise en oeuvre pratique

Pour une utilisation simplifiée avec une carte Arduino, on pourra souder un connecteur droit 6 broches :

Test

Procédure :

On réalise ce test en utilisant :

côté Arduino, le programme : Affiche le résultat brut d’une conversion analogique sous forme graphique sur le PC (interface Processing)
côté Processing, le programme : Interface oscilloscope simple utilisant port Série (80% écran – échelle Y= 0-1023) avec fenêtre de contrôle

Le montage utilisé

On connecte pour le test :

la sortie X sur la broche A0
la sortie Y sur la broche A1
on n’utilisera pas ici la broche ST, mais si on veut le faire, il faut la connecter sur une broche numérique en sortie.