加速度傳感器是什么?
加速度傳感器是一種能夠測(cè)量加速力的電子設(shè)備。加速力就是當(dāng)物體在加速過程中作用在物體上的力,就好比地球引力,也就是重力。加速力可以是個(gè)常量,比如g,也可以是變量。加速度計(jì)有兩種:一種是角加速度計(jì),是由陀螺儀(角速度傳感器)的改進(jìn)的。另一種就是線加速度計(jì)。
壓電式加速度傳感器又稱壓電加速度計(jì)。它也屬于慣性式傳感器。壓電式加速度傳感器的原理是利用壓電陶瓷或石英晶體的壓電效應(yīng),在加速度計(jì)受振時(shí),質(zhì)量塊加在壓電元件上的力也隨之變化。當(dāng)被測(cè)振動(dòng)頻率遠(yuǎn)低于加速度計(jì)的固有頻率時(shí),則力的變化與被測(cè)加速度成正比。
基于世界領(lǐng)先的MEMS硅微加工技術(shù),壓阻式加速度傳感器具有體積小、低功耗等特點(diǎn),易于集成在各種模擬和數(shù)字電路中,廣泛應(yīng)用于汽車碰撞實(shí)驗(yàn)、測(cè)試儀器、設(shè)備振動(dòng)監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。
電容式加速度傳感器是基于電容原理的極距變化型的電容傳感器。電容式加速度傳感器/電容式加速度計(jì)是對(duì)比較通用的加速度傳感器。在某些領(lǐng)域無(wú)可替代,如安全氣囊,手機(jī)移動(dòng)設(shè)備等。電容式加速度傳感器/電容式加速度計(jì)采用了微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)工藝,在大量生產(chǎn)時(shí)變得經(jīng)濟(jì),從而保證了較低的成本。
伺服式加速度傳感器是一種閉環(huán)測(cè)試系統(tǒng),具有動(dòng)態(tài)性 能好、動(dòng)態(tài)范圍大和線性度好等特點(diǎn)。其工作原理,傳感器的振動(dòng)系統(tǒng)由 "m-k”系統(tǒng)組成,與一般加速度計(jì)相同,但質(zhì)量m上還接著一個(gè)電磁線圈,當(dāng)基座上有 加速度輸入時(shí),質(zhì)量塊偏離平衡位置,該位移大小由位移傳感器檢測(cè)出來,經(jīng)伺服放大器 放大后轉(zhuǎn)換為電流輸出,該電流流過電磁線圈,在永久磁鐵的磁場(chǎng)中產(chǎn)生電磁恢復(fù)力,力圖使質(zhì)量塊保持在儀表殼體中原來的平衡位置上,所以伺服加速度傳感器在閉環(huán)狀態(tài)下工作。由于有反饋?zhàn)饔?,增?qiáng)了抗干擾的能力,提高測(cè)量精度,擴(kuò)大了測(cè)量范圍,伺服加速度 測(cè)量技術(shù)廣泛地應(yīng)用于慣性導(dǎo)航和慣性制導(dǎo)系統(tǒng)中,在高精度的振動(dòng)測(cè)量和標(biāo)定中也有應(yīng)用。
通過測(cè)量由于重力引起的加速度,你可以計(jì)算出設(shè)備相對(duì)于水平面的傾斜角度。通過分析動(dòng)態(tài)加速度,你可以分析出設(shè)備移動(dòng)的方式。但是剛開始的時(shí)候,你會(huì)發(fā)現(xiàn)光測(cè)量?jī)A角和加速度好像不是很有用。但是,工程師們已經(jīng)想出了很多方法獲得更多的有用的信息。
ICP加速度傳感器
加速度傳感器可以幫助機(jī)器人了解它身處的環(huán)境。是在爬山?還是在走下坡,摔倒了沒有?或者對(duì)于飛行類的機(jī)器人來說,對(duì)于控制姿態(tài)也是至關(guān)重要的。更要確保的是,你的機(jī)器人沒有帶著炸彈自己前往人群密集處。一個(gè)好的程序員能夠使用加速度傳感器來回答所有上述問題。加速度傳感器甚至可以用來分析發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)。
加速度傳感器可以測(cè)量牽引力產(chǎn)生的加速度。是一種能夠測(cè)量加速力的電子設(shè)備,一般在手機(jī)上體驗(yàn)在3D游戲上增加體驗(yàn)使用效果。
加速度傳感器工作原理
智能加速度傳感器的工作原理是 :敏感元件將測(cè)點(diǎn)的加速度信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào),進(jìn)入前置放大電路,經(jīng)過信號(hào)調(diào)理電路改善信號(hào)的信噪比,再進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換得到數(shù)字信號(hào),最后送入計(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)再進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和顯示。
當(dāng)傳感元件以加速度a運(yùn)動(dòng)時(shí),質(zhì)量塊受到一個(gè)與加速度方向相反的慣性力作用,發(fā)生與加速度成正比a的形變,使懸臂梁也隨之產(chǎn)生應(yīng)力和應(yīng)變。該變形被粘貼在懸臂梁上的擴(kuò)散電阻感受到。根據(jù)硅的壓阻效應(yīng),擴(kuò)散電阻的阻值發(fā)生與應(yīng)變成正比的變化,將這個(gè)電阻作為電橋的一個(gè)橋臂,通過測(cè)量電橋輸出電壓的變化可以完成對(duì)加速度的測(cè)量[1]。