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加速度傳感器的工作原理是什么
- 2019-01-08-

    線(xiàn)加速度計的原理是慣性原理,也就是力的平衡,A(加速度)=F(慣性力)/M(質(zhì)量) 我們只需要測量F就可以了。怎么測量F?用電磁力去平衡這個(gè)力就可以了。就可以得到 F對應于電流的關(guān)系。只需要用實(shí)驗去標定這個(gè)比例系數就行了。當然中間的信號傳輸、放大、濾波就是電路的事了。多數加速度傳感器是根據壓電效應的原理來(lái)工作的。所謂的壓電效應就是 "對于不存在對稱(chēng)中心的異極晶體加在晶體上的外力除了使晶體發(fā)生形變以外,還將改變晶體的極化狀態(tài),在晶體內部建立電場(chǎng),這種由于機械力作用使介質(zhì)發(fā)生極化的現象稱(chēng)為正壓電效應 "。

    數字加速度傳感器就是利用了其內部的由于加速度造成的晶體變形這個(gè)特性。由于這個(gè)變形會(huì )產(chǎn)生電壓,只要計算出產(chǎn)生電壓和所施加的加速度之間的關(guān)系,就可以將加速度轉化成電壓輸出。當然,還有很多其它方法來(lái)制作加速度傳感器,比如壓阻技術(shù),電容效應,熱氣泡效應,光效應,但是其很基本的原理都是由于加速度產(chǎn)生某個(gè)介質(zhì)產(chǎn)生變形,通過(guò)測量其變形量并用相關(guān)電路轉化成電壓輸出。每種技術(shù)都有各自的機會(huì )和問(wèn)題。壓阻式加速度傳感器由于在汽車(chē)工業(yè)中的廣泛應用而發(fā)展較快。由于安全性越來(lái)越成為汽車(chē)制造商的賣(mài)點(diǎn),這種附加系統也越來(lái)越多。壓阻式加速度傳感器2000年的市場(chǎng)規模約為4.2億美元,根據有關(guān)調查,預計其市值將按年平均4.1%速度增長(cháng),至2007年達到5.6億美元。這其中,歐洲市場(chǎng)的速度較快,因為歐洲是許多安全氣囊和汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)的所在地。壓電技術(shù)主要在工業(yè)上用來(lái)防止機器故障,使用這種傳感器可以檢測機器潛在的故障以達到自保護,及避免對工人產(chǎn)生意外傷害,這種傳感器具有用戶(hù),尤其是質(zhì)量行業(yè)的用戶(hù)所追求的可重復性、穩定性和自生性。

    但是在許多新的應用領(lǐng)域,很多用戶(hù)尚無(wú)使用這類(lèi)傳感器的意識,銷(xiāo)售商冒險進(jìn)入這種尚待開(kāi)發(fā)的市場(chǎng)會(huì )麻煩多多,因為終端用戶(hù)對由于使用這種傳感器而帶來(lái)的問(wèn)題和解決方法都認識不多。如果這些問(wèn)題能夠得到解決,將會(huì )促進(jìn)壓電傳感器得到更快的發(fā)展。2002年壓電傳感器市值為3億美元,預計其年增長(cháng)率將達到4.9%,到2007年達到4.2億美元。使用加速度傳感器有時(shí)會(huì )碰到低頻場(chǎng)合測量時(shí)輸出信號出現失真的情況,用多種測量判斷方法一時(shí)找不出故障出現的原因,經(jīng)過(guò)分析總結,導致測量結果失真的因素主要是:系統低頻響應差,系統低頻信噪比差,外界環(huán)境對測量信號的影響。 所以,只要出現加速度傳感器低頻測量信號失真情況,對比以上三點(diǎn)看看是哪個(gè)因素造成的,有針對性的進(jìn)行解決。

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