LSM6DSL 加速度計頻寬應用

關鍵字 :LSM6DSL
加速度計採樣由四個主要模塊表示:模擬抗混疊低噪聲,通過濾波器/ADC轉換器/數字低通濾波器和數字濾波器的組合。
如下圖所示。加速度計濾波器,來自機械零件的模擬信號在經過ADC轉換之前,先經過模擬低通抗混疊濾波器濾波。 防混疊濾波器僅在高性能模式下啟用,其帶寬取決於所選的加速度計ODR,如下表所示。



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對於加速度計ODR≥1666 Hz的情況,也可以通過將CTRL1_XL寄存器中的BW0_XL位置1來將模擬濾波器帶寬設置為400 Hz。
數字LPF1濾波器提供兩個截止頻率互不相同的輸出。 可以通過CTRL1_XL寄存器中的LPF1_BW_SEL位和CTRL8_XL寄存器中的INPUT_COMPOSITE位選擇所需的LPF1輸出。


參見圖1。加速度計濾波鏈,在高性能模式下,LPF1濾波器的“ ODR / 2”輸出的截止頻率等於ODR / 2,在低功率/正常模式下,其截止頻率等於740 Hz。 無論選擇哪種功率模式,“ ODR / 4”輸出的截止頻率始終等於ODR / 4。 這些圖中的智能功能塊指的是計步器,步檢測器和步計數器。

最後,由低通數字濾波器(LPF2),高通數字濾波器和斜率濾波器組成的複合濾波器組處理數字信號。CTRL8_XL寄存器可用於配置複合濾波器組和加速度計濾波鏈的整體帶寬,如下表所示。加速度計帶寬選擇。 參照該表,在低通路徑側,如果LPF2_XL_EN = 0,則“帶寬”列指的是LPF1帶寬;否則,“帶寬”列指LPF1帶寬。 在LPF2_XL_EN = 1時,它指的是LPF2帶寬。在高通路徑側,如果HPCF_XL [1:0] = 00b,則“帶寬”列指的是斜率濾波器帶寬。 如果HPCF_XL [1:0] = 01b / 10b / 11b,則表示HP濾波器帶寬。



將HP_SLOPE_XL_EN位置0,則選擇複合濾波器塊的低通路徑。如果LPF2_XL_EN位設置為0,則不應用其他濾波器;否則,不應用任何濾波器。如果LPF2_XL_EN位設置為1,則除了LPF1外還應用LPF2濾波器,並且可以通過配置CTRL8_XL寄存器的HPCF_XL [1:0]字段來設置加速度計鏈的總帶寬。

通過將CTRL8_XL寄存器的LOW_PASS_ON_6D位置1,也可以在6D / 4D功能中使用LPF2低通濾波器。
將HP_SLOPE_XL_EN位置1,將選擇複合濾波器塊的高通路徑:HPCF_XL [1:0]字段用於除了LPF1濾波器之外還啟用斜率濾波器用法(當HPCF_XL時) [1:0] = 00b)或數字高通濾波器(其他HPCF_XL [1:0]配置)。 HPCF_XL [1:0]字段也用於選擇HP濾波器的截止頻率。
參考模式功能可用於加速度計傳感器:啟用此功能後,將在內部存儲當前X,Y,Z加速度計樣本,並將其從所有後續輸出值中減去。為了啟用參考模式,必須將CTRL8_XL寄存器的HP_REF_MODE位和HP_SLOPE_XL_EN位都設置為1,並且HPCF_XL [1:0]字段的值必須不同於00b。啟用參考模式功能後,LPF2過濾器和HP過濾器均不可用。啟用參考模式後,第一加速度計輸出數據必須丟棄。

*加速度計斜率濾波器
如圖下所示。LSM6DSL器件嵌入了一個數字斜率濾波器,該傳感器還可以用於某些嵌入式功能,例如單次/雙擊識別,喚醒檢測以及活動/不活動。
使用以下公式計算斜率濾波器的輸出數據:
斜率(tn)= [acc(tn)-acc(tn-1)] / 2
斜率數據信號的示例如下圖所示。加速度計斜率濾波器。

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