0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

加速度传感器的动作测量原理与基本构成

GLeX_murata_eet 来源:lp 2019-04-03 11:24 次阅读

加速度测量的原理十分简单并且相当可靠,其理论基础为与惯性质量有关的牛顿第二定律。

加速度传感器元件的基本构成包括主体、弹簧和惯性质体。当传感器主体的速度发生变化时,会产生随着速度变化而变化的力,该力将通过弹簧被施加于惯性质体上。具体来说,首先该力使弹簧发生弯曲,然后元件主体与惯性质体的距离会与加速度成比例地发生变化。

传感器的工作原理会根据主体与惯性质体相对移动的检测方式的不同而有所差异。电容式传感器,主体与惯性质体是相互绝缘的,通过测量电容来检测加速度。当主体与惯性质体之间的距离减小时,电容就会增加,电流会向传感器的信号处理IC流动。距离增加时,情况则会相反。传感器可将主体的加速度转化为电流、电荷、电压三者之一从而进行测量。

核心技术,传感器可通过微小的电容变化来进行相关测量,该模式特别适合被用于检测传感器的细微运动,且性能卓越。加速度传感元件是以单晶硅和玻璃为材料制成的,因此传感器产品可轻松应对使用时间和温度变化带来的各种挑战,具有出色的可靠性和稳定性以及前所未有精度。

量程1g的传感元件能够承受超过50,000g标准的加速度 (1g=地球引力所产生的重力加速度) 。电容式的传感元件不仅能够测量正负两个方向的加速度,还能检测静止加速度和振动。

Low-G加速度传感器和倾斜传感器的核心部分,是两个位置对称的以体型微加工技术制成的具有电容特性的加速度传感器元件。对称的结构不仅减小了温度依赖性和它轴灵敏度,还提升了线性。密封性是通过以阳极接合的方式使晶元相互接合来实现的。

因此,传感元件的封装变得更容易,可靠性也更好,同时传感器内阻尼气体的使用也成为可能。

3轴检测

3轴加速度传感器的设计理念是始终沿袭使用1轴加速度传感器的方式。3轴加速度传感器元件所用到的技术包括由1轴加速度传感器发展而来的技术,Bulk MEMS工艺以及电容检测结构等。

传感器元件元件内部有多个质量块,这些通过分散MEMS技术加工出的质量块被晶元表面周围的扭转弹簧支撑着。与表面MEMS工艺相比,厚度和重量都更大,从而可以实现高灵敏度和低噪音。

最终的检测结果由将多个质量块的检测结果矢量叠加得到的。质量块的上下两侧具有电容检测的功能。当质量块被施加一个加速度时,通过扭转弹簧的作用,质量块会向旋转方向运动,从而质量块上下两侧的电容会随之发生变化。

多个质量块的矢量组成通过内部的ASIC进行合成计算,就能输出传感器X,Y,Z三个方向的加速度。根据计算结果就能够实现3轴的高精度线性响应。

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 传感器
    +关注

    关注

    2545

    文章

    50433

    浏览量

    750926
  • 电容
    +关注

    关注

    99

    文章

    5960

    浏览量

    149782
  • 加速度传感器

    关注

    12

    文章

    468

    浏览量

    55094

原文标题:加速度传感器的动作测量原理,你知道吗?

文章出处:【微信号:murata-eetrend,微信公众号:murata-eetrend】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    什么是加速度传感器加速度传感器如何工作

    本帖最后由 13路车到我家 于 2012-2-2 15:31 编辑 什么是加速度传感器加速度传感器是一种能够测量
    发表于 02-02 15:30

    加速度传感器的应用详解

      加速度传感器是一种能够测量加速力的电子设备。加速力也就是当物体在加速过程中作用在物体上的力。
    发表于 12-07 15:30

    加速度传感器的应用详解

    ` 本帖最后由 24不可说 于 2017-11-1 08:44 编辑 加速度传感器有两种:一种是角加速度传感器,是由陀螺仪改进过来的;另一种就是
    发表于 11-01 08:43

    加速度传感器种类和应用

    加速度计分为三种:ICP 加速度传感器【同 IEPE 型】、电荷式和电容式。每种加速度计都拥有各自的特点和优势,能够满足不同的测量要求。一套
    发表于 04-28 10:04

    加速度传感器应用详解

    加速度传感器是一种能够测量加速力的电子设备。加速力也就是当物体在加速过程中作用在物体上的力。
    发表于 11-07 16:15

    加速度传感器的原理

    人群密集处。一个好的程序员能够使用加速度传感器来回答所有上述问题。加速度传感器甚至可以用来分析发动机的振动。  通过测量由于重力引起的
    发表于 11-08 15:46

    加速度传感器原理

    人群密集处。一个好的程序员能够使用加速度传感器来回答所有上述问题。加速度传感器甚至可以用来分析发动机的振动。  通过测量由于重力引起的
    发表于 11-09 10:39

    加速度传感器是什么

    何谓加速度传感器?加速度是指单位时间内产生的速度测量加速度的IC就叫
    发表于 03-15 00:46

    加速度传感器介绍

    何谓加速度传感器?加速度是指单位时间内产生的速度测量加速度的IC就叫
    发表于 05-15 05:57

    加速度传感器的选型

    由于传感器应用十分广泛,类型多种多样,在各行各业都有应用。因此,在这里主要介绍用于振动测试的振动传感器的选型。按测量振动参量分类可分为三大类:位移传感器
    发表于 08-11 07:49

    加速度传感器原理与应用简介

    加速度传感器原理与应用简介      1、什么是加速度传感器    加速度
    发表于 11-25 09:53 3613次阅读

    加速度传感器的失真问题

    加速度传感器的失真问题 加速度传感器,运用其内部的加速度构成晶体变形,这个变形会发作电压,只需计
    发表于 03-07 14:35 1532次阅读
    <b class='flag-5'>加速度</b><b class='flag-5'>传感器</b>的失真问题

    加速度传感器动作原理解析

    名符其实,加速度传感器是以测量加速度速度的变化)为目的的传感器
    发表于 09-25 14:31 3905次阅读
    <b class='flag-5'>加速度</b><b class='flag-5'>传感器</b>的<b class='flag-5'>动作</b>原理解析

    加速度传感器有哪几种,加速度传感器如何选择参数

    加速度传感器是一种用于测量加速度传感器,通常使用微机电系统(MEMS)技术直接测量物体的
    的头像 发表于 07-25 10:29 6879次阅读

    加速度传感器原理及其应用

    常见的加速度传感器工作原理有三种:压电原理、电容原理和微机电系统(MEMS)原理。 1.压电原理:压电加速度传感器通过压电材料的压电效应来测量
    的头像 发表于 01-05 08:39 1557次阅读
    <b class='flag-5'>加速度</b><b class='flag-5'>传感器</b>原理及其应用