加速度传感器由质量块、阻尼器、弹性元件、敏感元件和适调电路等部分组成。传感器在加速过程中,通过对质量块所受惯性力的测量,利用牛顿***定律获得加速度值。根据传感器敏感元件的不同,加速度传感器具有体积小、低功耗等特点,易于集成在各种模拟和数字电路中,广泛应用于汽车碰撞实验、测试仪器、设备振动监测等领域。加速度传感器应用于地震检波器设计,加速度传感器技术应用于报警,加速度传感器应用于监测高压导线舞动,加速度传感器可以检测上下左右的倾角的变化,因此通过前后倾斜手持设备来实现对游戏中物体的前后左右的方向控制,就变得很简单。
随着惯性系统低成本化的发展,在20世纪60年代中期开始出现新型的非液浮的所谓干式加速度计。由于这种仪表采用挠性支承技术,所以称为石英挠性加速度计,且其结构与工艺大大简化。尽管加速度传感器的功能是测量 g 值加速度,它也能用于确定速度和位移。如果需要对这些数据点进行测量,则需要直流器件。有些人认为可以使用压电式加速度传感器来确定速度和位移,但有多项***这不可行。原因在于:压电晶体的固有特性以及返回真实“0”读数所需的时间。虽然可以使用压电式加速度传感器来确定峰值加速度,但如果对输出数据执行任何积分,则由 PZT 晶体引起的固有零点偏移将导致速度和位移不准确。在高 g 值下,高精度加速度传感器,为了研究、开发和测试目的而采集数据的过程有其独特的挑战。不管您打算在实验室(用于震动、冲击或下落测试测量)还是在现场(用于测量施工设备、测井设备、汽车碰撞测试或其他应用)使用加速度传感器,处理好上述问题都能确保您的结果准确、可重复和线性。
石英挠性摆组件由中心盘、安装环、连接中心盘和安装环的两个挠性平桥以及 固定在中心盘上的两个铝质骨架的力矩器线圈组成。 在安装环上,每面有三个安装凸台,挠性平桥形成柔软的挠性支撑,使中心盘可以 绕挠性平桥的枢轴相对安装环转动。差动电容传感器由电容器的两个动极板(石英摆片 镀金区)和电容器的两个定极板(力矩器的端面)构成。力矩器是由两个铁磁组合和两 个顺向连接的力矩器动圈构成。摆组件靠挠性平桥支撑,它使得加速度计在输入轴方向 的刚度很小,呈近于自由的无约束状态,而在其它轴方向的刚度很大。因此,加速度传感器,当沿加速 度计的输入轴有加速度作用时,由于摆质量的位置变化,使差动电容传感器的电容值发 生变化。力平衡电子放大器检测这一变化并产生一个再平衡电流加给力矩器,它产生的 电磁力矩有使摆质量回到原位置的倾向,直到与惯性力矩平衡。在力平衡状态下,测量 流过采样电阻的电流,便可以得到加速度计测量的加速度。 伺服电路主要由基准三角波发生器、差动电容检测器、电流积分器、跨导补偿放大 器和电压调节器等部分组成。