加速度傳感器
加速度傳感器是一種能夠測(cè)量物體加速度的電子設(shè)備。
一、工作原理
加速度傳感器的工作原理基于不同的物理效應(yīng),常見(jiàn)的有以下幾種:
壓電式加速度傳感器
利用壓電材料(如石英、壓電陶瓷等)的壓電效應(yīng)。當(dāng)傳感器受到加速度作用時(shí),質(zhì)量塊會(huì)對(duì)壓電元件產(chǎn)生壓力,使其產(chǎn)生電荷,通過(guò)測(cè)量電荷或電壓的變化來(lái)確定加速度的大小和方向。
電容式加速度傳感器
基于電容原理。通常由固定極板和可動(dòng)極板組成電容結(jié)構(gòu),當(dāng)有加速度作用時(shí),可動(dòng)極板會(huì)發(fā)生位移,導(dǎo)致電容值發(fā)生變化,通過(guò)檢測(cè)電容的變化來(lái)測(cè)量加速度。
壓阻式加速度傳感器
利用壓阻效應(yīng)。在硅基片上制作電阻應(yīng)變片,當(dāng)加速度作用于傳感器時(shí),質(zhì)量塊的慣性力使硅梁產(chǎn)生變形,從而導(dǎo)致電阻值的變化,通過(guò)測(cè)量電阻的變化來(lái)確定加速度。
二、類型
三軸加速度傳感器
可以同時(shí)測(cè)量三個(gè)正交方向(X、Y、Z 軸)上的加速度,廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)、平板電腦、游戲手柄、無(wú)人機(jī)等設(shè)備中,用于姿態(tài)檢測(cè)、運(yùn)動(dòng)追蹤、導(dǎo)航等功能。
單軸加速度傳感器
只能測(cè)量一個(gè)方向上的加速度,適用于一些對(duì)單方向加速度測(cè)量有需求的應(yīng)用,如振動(dòng)監(jiān)測(cè)、地震監(jiān)測(cè)等。
三、應(yīng)用領(lǐng)域
消費(fèi)電子
在智能手機(jī)中用于自動(dòng)旋轉(zhuǎn)屏幕、計(jì)步、游戲控制、跌落檢測(cè)等功能;在平板電腦中用于姿態(tài)識(shí)別和游戲操作;在數(shù)碼相機(jī)和攝像機(jī)中用于防抖功能。
汽車電子
用于汽車安全氣囊系統(tǒng)中的碰撞檢測(cè)、車輛姿態(tài)監(jiān)測(cè)、電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)(ESP)、自動(dòng)駕駛中的慣性導(dǎo)航等。
工業(yè)領(lǐng)域
對(duì)機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)監(jiān)測(cè)和故障診斷、橋梁和建筑物的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)、地震監(jiān)測(cè)和預(yù)警系統(tǒng)等。
航空航天
飛行器的姿態(tài)控制、導(dǎo)航系統(tǒng)、飛行數(shù)據(jù)記錄、衛(wèi)星姿態(tài)監(jiān)測(cè)等。