O circuito integrado LIS331AL da ST Microelectronics (www.stmicro.com) consiste no menor acelerômetro de 3 eixos de baixa potência, que inclui um elemento sensor e uma interface capaz de transferir a informação do elemento sensor para o mundo exterior.
Nota: O artigo é de 2007. Podem estar disponíveis componentes equivalentes mais modernos. Consulte.
Esse componente é fornecido em invólucro LGA de 16 pinos com a pinagem mostrada na figura 1.
O elemento sensor é capaz de detectar a aceleração em três direções, sendo fabricado com uma tecnologia especial da ST que produz sensores inerciais e atuadores em silício.
Essa tecnologia permite criar um micro-acelerômetro diretamente na superfície do chip de silício, através de estruturas suspensas que são ligadas ao substrato em alguns pontos denominados "âncoras". Com isso, essas estruturas têm um certo grau de liberdade que possibilita fazer a detecção da aceleração.
Quando o dispositivo sofre uma aceleração, uma força é aplicada à massa suspensa que, então, se desloca da posição normal, alterando a capacitância do circuito, a qual é detectada, fornecendo assim um sinal de saída. Nas condições normais a capacitância do elemento sensor é de alguns picofarads, alterando-se na estaca de femtofarads (fF) quando ocorre uma aceleração, o que exige circuitos extremamente sensíveis para a detecção. O circuito integrado de interfaceamento é fabricado usando processo CMOS, que possibilita um alto grau de integração. Na figura 2 temos o diagrama de blocos desse componente.
O LIS331AL é capaz de medir acelerações numa faixa de largura até 2 kHz. A faixa do dispositivo pode ser reduzida utilizando-se capacitâncias externas. O dispositivo também possui a função self-test que permite ao usuário testar seu funcionamento ao ligar o aparelho. As principais características desse componente (máximos absolutos) são as seguintes:
• Tensão máxima de alimentação: 6 V;
• Tensão máxima de entrada nos pinos de controle -0,3 a Vdd + 0,3 V;
• Aceleração detectada: 3000 g em 0,5 ms - 10 000 g em 0,1 ms;
• Proteção ESD: 4,0 kV (HBM).
Na figura 3 vemos um circuito típico de aplicação desse componente.
