单片加速度计的输出可以连接到电压-频率转换器(VFC)，其输出是可变频率的电路，以简单和低成本产生与加速度成比例的频率。由此产生的高电平交流信号中的信息可以通过具有衰减和非线性响应的噪声环境发送，但可以可靠地恢复。对于加速度到数字的转换，微处理器可以很容易地编程来读取频率并直接计算应用的加速度。

我们在这里建议使用单电源电压的两个电路。一个采用高精度的高线性VFC, AD654;另一个则使用流行的低成本555定时器芯片。

高性能加速变频电路:

图1显示了一个使用VFC的电路，其输出频率直接随施加的加速度而变化。该电路由单个+5伏电源供电。

ADXL05装在TO-100密封罐中。在封装标签方向上检测到的加速度(正或负)直接转换为电压。加速度可能与运动有关，也可能涉及到静态测量，即地球引力加速度g。例如，如果安装ADXL05，使标签的方向相对于垂直方向倾斜，则输出将取决于g的内线分量，从而提供倾斜角的度量。

片上缓冲放大器可提供缩放和偏移;加速度计的输出电压作为AD654VFC的输入，控制AD654引脚1处输出脉冲序列的频率。表1说明了一组缩放选项，用于控制频率对加速度的敏感性，以及表示零加速度的频率，用于各种外部电阻和电容的标称值。

表1、各种零重力频率和比例因子的标称电路元件值

ADXL05的标称灵敏度(引脚8的电压输出)为±200 mV/ g, 1.8伏代表0。片上缓冲放大器(在引脚9处输出)将输出偏置增加到+2.5 V(使用+5 V电源提供最大对称输出电压摆幅)，并且还放大和缓冲信号。C5和R3提供低通滤波，以提高低电平分辨率(但限制频率响应)。增益和偏移计算基于加速度计和vfc参数的标称值;实际性能受到器件公差的影响，这可能是很大的。为了提高零偏置和比例因子的精度，微调电位器电路可用于预测1%公差固定电阻器的电阻值。

标称设计方程:AD654的输出是一个脉冲序列，其频率与输入电压的关系如下:

因此，对于ADXL05的2.5 V 0- g输出，对应于零加速度的频率为

比例因子，或关系的斜率，以Hz/ g表示，是加速度计的灵敏度(200mv / g)，缓冲放大器的增益和VFC关系的乘积，或

图2是1 khz零加速频率和100 hz / g比例因子下频率和加速度的标称关系图。

加速度计可以利用地球引力自行校准。随着加速度计的标签水平，加速度计将测量0 g，允许0- g偏移量进行调整。随着加速度计的标签指向直接向下，在引脚9的输出电压将对应于+ 1g。如果加速度计旋转，使标签指向垂直向上，其输出将测量-1 g。然后可以使用可调节的Rt来设置加速度到频率的总体比例因子，即用一个固定的1%电阻串联代替它，并具有经验建立的修剪值。

0- g频率可通过连接ADXL05引脚6 (a +3.4 v基准)和地的50kw微调锅进行调节。锅的刮水器连接到缓冲放大器的求和结，引脚10，通过R2(改为100kw)。0- g &如有必要，应反复进行全量程频率调整，以获得最准确的设置。可调分压器可以用固定电阻代替，用于可能影响锅设置的动态测量。

使用555定时器以非常低的成本加速到频率:图3显示了如何将ADXL05加速度计连接到低成本CMOS 555定时器以提供频率输出。所示的分量值是为±1- g倾斜仪应用而选择的。

加速度计的标称200 mv /g输出出现在引脚8，并通过板载缓冲放大器放大2倍至400 mv /g电平。引脚9的0- g偏置电平约为1.8 V。电容器C4和电阻R3形成一个16 hz低通滤波器，以降低噪声并提高测量分辨率。

CMOS 555作为电压控制振荡器工作，其中R5, R6和C5设置标称工作频率。电阻R5 &R6被选择提供大约50%的占空比，+1.8 v (0- g)输入信号应用于555的引脚5。为了最大限度地减少由于电源变化引起的频率变化，555从加速度计的+3.4 v参考而不是直接从+5 v电源按比例工作。

该电路的输出频率由R5、R6、C5设定的充放电次数决定。

使用图3所示的电路和元件值，加速度计引脚9的标称输出比例因子将为±400mv /g，因此输出电压将为+1.8 V±0.4 V。555引脚3的输出比例因子约为16,500 Hz±2,600 Hz / g。

该电路的频率稳定性很好。使用图3中15.5 khz 0- g频率的电路，在0至+70°C商业温度范围内测量到的0- g频率漂移为5 Hz/°C，即0.03%/°C。在+5.0至+9.0伏的供电范围内，频率与电源电压的变化小于10 Hz。