加速度传感器一、定义

加速度传感器一、定义


2024年4月15日发(作者:飞利浦e506)

加速度传感器

一、定义

加速度传感器是一种能够测量加速度的传感器。通常由质量块、

阻尼器、弹性元件、敏感元件和适调电路等部分组成。传感器在加速

过程中,通过对质量块所受惯性力的测量,利用牛顿第二定律获得加

速度值。根据传感器敏感元件的不同,常见的加速度传感器包括电容

式、电感式、应变式、压阻式、压电式等。

二、分类

1、压电式

压电式加速度传感器又称压电加速度计,它也属于惯性式传感

器。压电式加速度传感器的原理是利用压电陶瓷或石英晶体的压电效

应,在加速度计受振时,质量块加在压电元件上的力也随之变化。当

被测振动频率远低于加速度计的固有频率时,则力的变化与被测加速

度成正比。

2、压阻式

基于世界领先的MEMS硅微加工技术,压阻式加速度传感器具有

体积小、低功耗等特点,易于集成在各种模拟和数字电路中,广泛应

用于汽车碰撞实验、测试仪器、设备振动监测等领域。

3、电容式

电容式加速度传感器是基于电容原理的极距变化型的电容传感

器。电容式加速度传感器/电容式加速度计是比较通用的加速度传感

器在某些领域无可替代,如安全气囊,手机移动设备等。电容式加速

度传感器/电容式加速度计采用了微机电系统(MEMS)工艺,在大量

生产时变得经济,从而保证了较低的成本。

4、伺服式

伺服式加速度传感器是一种闭环测试系统,具有动态性能好、动态范

围大和线性度好等特点。其工作原理:传感器的振动系统由“m-k”

系统组成,与一般加速度计相同,但质量m上还接着一个电磁线圈,

当基座上有加速度输入时,质量块偏离平衡位置,该位移大小由位移

传感器检测出来,经伺服放大器放大后转换为电流输出,该电流流过

电磁线圈,在永久磁铁的磁场中产生电磁恢复力,力图使质量块保持

在仪表壳体中原来的平衡位置上,所以伺服加速度传感器在闭环状态

下工作。由于有反馈作用,增强了抗干扰的能力,提高测量精度,扩

大了测量范围,伺服加速度测量技术广泛地应用于惯性导航和惯性制

导系统中,在高精度的振动测量和标定中也有应用。

PS:微机电系统

微机电系统(MEMS,Micro-Electro-MechanicalSystem),也叫

做微电子机械系统、微系统、微机械等,指尺寸在几毫米乃至更小的

高科技装置。微机电系统其内部结构一般在微米甚至纳米量级,是一

个独立的智能系统。常见的产品包括MEMS加速度计、MEMS麦克风、

微马达、微泵、微振子、MEMS光学传感器、MEMS压力传感器、MEMS

陀螺仪、MEMS湿度传感器、MEMS气体传感器等等以及它们的集成产

品。

三、应用举例


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