各种结构型式的加速度传感器应用
加速度传感器在振动和冲击测量中的应用。
压电加速度传感器
压电加速度计是一种自发传感器,其输出电荷与感知加速度成比例。它具有精度高,频率响应宽,动态范围大,双轴加速度传感器,体积小,重量轻,寿命长,安装方便,稳定性好等特点。天然石英经适当切割后可用于形成敏感元件,但灵敏度低,成本高。
环剪式具有体积小,重量轻的特点。它适用于测量冲击或轻型和小型结构部件的振动。由于敏感元件与基座隔离良好,可有效避免基座弯曲和噪声的影响。该元素仅被剪切,降低了热电效应。
集成压电加速度计
集成电路压电加速度计的制造是微电子技术发展的结果。传感器外壳配有微电子信号调理电路,从而实现低阻抗输出,大输出信号,一对电缆和连接器。干扰信号非常不敏感,对各种环境因素不敏感。使用双线电缆或两根塑料绞合线可以同时提供电力和传输信号。长电缆不会降低灵敏度。它不会增加噪音,结构简单,成本低,性能提高。它特别适用于需要进行长距离测量的各种工程场所和场所。对于高灵敏度,它甚至可以直接连接到记录仪器,方便使用。
压阻式加速度计
新型压阻式加速度计的结构由单片硅晶体制成。它使用硅压阻式应变计作为敏感元件,它实际上是一个固定的硅电阻器,三轴加速度传感器,其电阻与其承受的机械应力成正比。
石英柔性加速度计用于载波微重力测量系统和高精度惯性导航系统,可用于高精度静态角度测量系统。 加速度传感器用于姿态测量和各种物体导航的高精度。石英柔性加速度计用于加速度测量系统,用于空间受限的移动物体。
可变电容加速度计
可变电容加速度计是由另一物理原理制成的硅加速度计。与压阻式相比,它具有更高的灵敏度和抗环境振动和冲击性能。它对温度不敏感,稳定性好。 ,线性度高。加速度计应用领域的步进计数器功能仅是加速度计应用的一部分。加速度传感器在车辆安全和桥梁健康方面发挥着非常重要的作用。
1、模拟输出vs数字输出:这个是先需要考虑的。这个取决于你系统中和加速度传感器之间的接口。一般模拟输出的电压和加速度是成比例的,比如2.5V对应0g的加速度,2.6V对应于0.5g的加速度。数字输出一般使用脉宽调制(PWM)信号。
2、测量轴数量:对于多数项目来说,两轴的加速度传感器已经能满足多数应用了。对于某些特殊的应用,比如UAV,ROV控制,三轴的加速度传感器可能会适合一点。
3、测量值:如果你只要测量机器人相对于地面的倾角,加速度传感器 价格,那一个±1.5g加速度传感器就足够了。但是如果你需要测量机器人的动态性能,±2g也应该足够了。要是你的机器人会有比如突然启动或者停止的情况出现,那你需要一个±5g的传感器。
4、灵敏度:一般来说,越灵敏越好。越灵敏的传感器对一定范围内的加速度变化更敏感,输出电压的变化也越大,这样就比较容易测量,从而获得更准确的测量值。
5、带宽:这里的带宽实际上指的是刷新率。也就是说每秒钟,传感器会产生多少次读数。对于一般只要测量倾角的应用,加速度传感器,50HZ的带宽应该足够了,但是对于需要进行动态性能,比如振动,你会需要一个具有上百HZ带宽的传感器。
6、电阻/缓存机制:对于有些微控制器来说,要进行A/D转化,其连接的传感器阻值必须小于10kΩ。比如加速度传感器的阻值为32kΩ,在PIC和AVR控制板上无法正常工作,所以建议在购买传感器前,仔细阅读控制器手册,确保传感器能够正常工作。
在建筑或工业检查设备等应用中,也许人们更倾向于单手操作。另一只没有操作设备的手可以腾出来控制桶或操作员站立的平台,或者出于安全考虑抓住绳索。操作员可以简单旋转探针或设备来调整它的设置。在这种情况下,3轴加速传感器可以像感测倾斜度那样感测出“旋转度”:在存在重力的状态下测量倾斜的低速变化、检测重力矢量的变化,以及确定方向是顺时针还是逆时针。倾斜检测也可以与点击(冲击)识别结合使用,以便操作员能以单手控制设备的更多功能。工业机械称也有不少此类的运用。在这种应用中,必须计算一个装有东西的桶相对地球的倾斜度以便准确得出重量。压力(例如用于汽车和工业机械中)同样受重力作用的影响,这些传感器包含偏移变化取决于传感器安装位置的膜片。在所有这些情况下,加速传感器执行必要的倾斜度感测,以便进行误差补偿。