加速度传感器工作原理线加速度计的原理是惯性原理,也就是力的平衡,A(加速度)=F(惯性力)/M(质量)我们只需要测量F就可以了。怎么测量F?用电磁力去平衡这个力就可以了。就可以得到 F对应于电流的关系。只需要用实验去标定这个比例系数就行了。当然中间的信号传输、放大、滤波就是电路的事了。现代科技要求加速度传感器廉价、性能优越、易于大批量生产。在诸如军事、空间系统、科学测量等领域,需要使用体积小、重量轻、性能稳定的加速度传感器。以传统加工方法制造的加速度传感器难以全面满足这些要求。于是应用新兴的微机械加工技术制作的微加速度传感器应运而生。这种传感器体积小、重量轻、功耗小、启动快、成本低、可靠性高、易于实现数字化和智能化。而且,由于微机械结构制作准确、重复性好、易于集成化、适于大批量生产,它的性能价格比很高。可以预见在不久的将来,它将在加速度传感器市场中占主导地位。石英挠性加速度传感器一般为单轴力矩反馈式加速度计,通过检测质量来检测外界的加速度信号,再经伺服电路解调、放大,在输出电流信号正比于加速度信号。
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,加速度传感器生产厂家,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,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,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,加速度传感器售价,仔细阅读控制器手册,确保传感器能够正常工作。
精度不好说,每个人因为选用的传感器和处理方法不同,结果也不一样吧。最近的我还没测,之前测的是千分之八的精度。目前我是用陀螺仪作为主要信息来源,加速度计对其姿态做矫正,再用磁力计矫正其积累误差。惯性导航的准确度严重依赖于元器件(主要是陀螺仪)的准确度。高精度的惯性导航系统最主要的需求就是高精度的陀螺仪和加速度计。不知道题主指的小范围高精度是什么,就陀螺仪精度而言,一般是机械陀螺(静电,挠性)>激光>光纤>微机械。总之,重要的就是选择合适精度的陀螺仪和加速度计。石英挠性加速度传感器一般为单轴力矩反馈式加速度计,加速度传感器生产厂商,通过检测质量来检测外界的加速度信号,再经伺服电路解调、放大,加速度传感器,输出电流信号正比于加速度信号。产品广泛用于航空航天高精度导航系统、石油钻井测斜或地质勘探捷联系统。其主要由差动电容传感器、检测质量摆组件、电磁力矩器、电子放大器几个大的部分组成。当沿敏感轴有加速度作用时,检测质量的位置发生变化,位置检测器检测这一变化,然后将信号输入放大器,放大器驱动力发生器,使检测质量恢复到零位。加速度计的输出是流过力发生器与输入加速度成比例的电流。