解析各類加速度傳感器的工作原理
發布時間:2019-12-18 責任編輯:lina
【導讀】加速度傳感器是用來將加速度這一物理信號轉變成便於測量的電信號的測試儀器。它是工業、國防等許多領域中進行衝擊、振動測量常用的測試儀器。
加速度傳感器是用來將加速度這一物理信號轉變成便於測量的電信號的測試儀器。它是工業、國防等許多領域中進行衝擊、振動測量常用的測試儀器。
那麼加速度傳感器的工作原理是如何的呢?下麵跟小編一起來學習下吧:
敏min感gan元yuan件jian將jiang測ce點dian的de加jia速su度du信xin號hao轉zhuan換huan為wei相xiang應ying的de電dian信xin號hao,進jin入ru前qian置zhi放fang大da電dian路lu,經jing過guo信xin號hao調tiao理li電dian路lu改gai善shan信xin號hao的de信xin噪zao比bi,再zai進jin行xing模mo數shu轉zhuan換huan得de到dao數shu字zi信xin號hao,最zui後hou送song入ru計ji算suan機ji,計ji算suan機ji再zai進jin行xing數shu據ju存cun儲chu和he顯xian示shi。
當傳感元件以加速度 a 運動時,質量塊受到一個與加速度方向相反的慣性力作用,發生與加速度成正比 a 的de形xing變bian,使shi懸xuan臂bi梁liang也ye隨sui之zhi產chan生sheng應ying力li和he應ying變bian。該gai變bian形xing被bei粘zhan貼tie在zai懸xuan臂bi梁liang上shang的de擴kuo散san電dian阻zu感gan受shou到dao。根gen據ju矽gui的de壓ya阻zu效xiao應ying,擴kuo散san電dian阻zu的de阻zu值zhi發fa生sheng與yu應ying變bian成cheng正zheng比bi的de變bian化hua,將jiang這zhe個ge電dian阻zu作zuo為wei電dian橋qiao的de一yi個ge橋qiao臂bi,通tong過guo測ce量liang電dian橋qiao輸shu出chu電dian壓ya的de變bian化hua可ke以yi完wan成cheng對dui加jia速su度du的de測ce量liang。

線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(質量) 我們隻需要測量 F 就可以了。怎麼測量 F?用電磁力去平衡這個力就可以了。就可以得到 F 對應於電流的關係。隻需要用實驗去標定這個比例係數就行了。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工作的。
所謂的壓電效應就是 “對dui於yu不bu存cun在zai對dui稱cheng中zhong心xin的de異yi極ji晶jing體ti加jia在zai晶jing體ti上shang的de外wai力li除chu了le使shi晶jing體ti發fa生sheng形xing變bian以yi外wai,還hai將jiang改gai變bian晶jing體ti的de極ji化hua狀zhuang態tai,在zai晶jing體ti內nei部bu建jian立li電dian場chang,這zhe種zhong由you於yu機ji械xie力li作zuo用yong使shi介jie質zhi發fa生sheng極ji化hua的de現xian象xiang稱cheng為wei正zheng壓ya電dian效xiao應ying ”。
一(yi)般(ban)加(jia)速(su)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)就(jiu)是(shi)利(li)用(yong)了(le)其(qi)內(nei)部(bu)的(de)由(you)於(yu)加(jia)速(su)度(du)造(zao)成(cheng)的(de)晶(jing)體(ti)變(bian)形(xing)這(zhe)個(ge)特(te)性(xing)。由(you)於(yu)這(zhe)個(ge)變(bian)形(xing)會(hui)產(chan)生(sheng)電(dian)壓(ya),隻(zhi)要(yao)計(ji)算(suan)出(chu)產(chan)生(sheng)電(dian)壓(ya)和(he)所(suo)施(shi)加(jia)的(de)加(jia)速(su)度(du)之(zhi)間(jian)的(de)關(guan)係(xi),就(jiu)可(ke)以(yi)將(jiang)加(jia)速(su)度(du)轉(zhuan)化(hua)成(cheng)電(dian)壓(ya)輸(shu)出(chu)。當(dang)然(ran),還(hai)有(you)很(hen)多(duo)其(qi)它(ta)方(fang)法(fa)來(lai)製(zhi)作(zuo)加(jia)速(su)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi),比(bi)如(ru)壓(ya)阻(zu)技(ji)術(shu),電(dian)容(rong)效(xiao)應(ying),熱(re)氣(qi)泡(pao)效(xiao)應(ying),光(guang)效(xiao)應(ying),但(dan)是(shi)其(qi)最(zui)基(ji)本(ben)的(de)原(yuan)理(li)都(dou)是(shi)由(you)於(yu)加(jia)速(su)度(du)產(chan)生(sheng)某(mou)個(ge)介(jie)質(zhi)產(chan)生(sheng)變(bian)形(xing),通(tong)過(guo)測(ce)量(liang)其(qi)變(bian)形(xing)量(liang)並(bing)用(yong)相(xiang)關(guan)電(dian)路(lu)轉(zhuan)化(hua)成(cheng)電(dian)壓(ya)輸(shu)出(chu)。每(mei)種(zhong)技(ji)術(shu)都(dou)有(you)各(ge)自(zi)的(de)機(ji)會(hui)和(he)問(wen)題(ti)。
壓阻式加速度傳感器由於在汽車工業中的廣泛應用而發展最快。由於安全性越來越成為汽車製造商的賣點,這種附加係統也越來越多。
yadianjishuzhuyaozaigongyeshangyonglaifangzhijiqiguzhang,shiyongzhezhongchuanganqikeyijiancejiqiqianzaideguzhangyidadaozibaohu,jibimianduigongrenchanshengyiwaishanghai,zhezhongchuanganqijuyouyonghu,youqishizhiliangxingyedeyonghusuozhuiqiudekezhongfuxing、wendingxinghezishengxing。danshizaixuduoxindeyingyonglingyu,henduoyonghushangwushiyongzheleichuanganqideyishi,xiaoshoushangmaoxianjinruzhezhongshangdaikaifadeshichanghuimafanduoduo,yinweizhongduanyonghuduiyouyushiyongzhezhongchuanganqierdailaidewentihejiejuefangfadourenshibuduo。ruguozhexiewentinenggoudedaojiejue,jianghuicujinyadianchuanganqidedaogengkuaidefazhan。
使(shi)用(yong)加(jia)速(su)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)有(you)時(shi)會(hui)碰(peng)到(dao)低(di)頻(pin)場(chang)合(he)測(ce)量(liang)時(shi)輸(shu)出(chu)信(xin)號(hao)出(chu)現(xian)失(shi)真(zhen)的(de)情(qing)況(kuang),用(yong)多(duo)種(zhong)測(ce)量(liang)判(pan)斷(duan)方(fang)法(fa)一(yi)時(shi)找(zhao)不(bu)出(chu)故(gu)障(zhang)出(chu)現(xian)的(de)原(yuan)因(yin),經(jing)過(guo)分(fen)析(xi)總(zong)結(jie),導(dao)致(zhi)測(ce)量(liang)結(jie)果(guo)失(shi)真(zhen)的(de)因(yin)素(su)主(zhu)要(yao)是(shi):係統低頻響應差,係統低頻信噪比差,外界環境對測量信號的影響。 所以,隻要出現加速度傳感器低頻測量信號失真情況,對比以上三點看看是哪個因素造成的,有針對性的進行解決。
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