三轴加速度传感器原理
目前的加速度传感器有多种实现方式,主要可分为压电式、电容式及热感应式三种,这三种技术各有其优缺点。以电容式3轴加速度计的技术原理为例。电容式加速度计能够感测不同方向的加速度或振动等运动状况。其主要为利用硅的机械性质设计出的可移动机构:由于加速度使得机械悬臂与两个电极之间的距离发生变化,从而改变了两个电容的参数。通过集成的开关电容放大电路量测电容参数的变化,形成了与加速度成正比的电压输出。因此3轴加速度传感器必然包含一个单纯的机械性MEMS传感器和一枚ASIC接口芯片两部分,前者内部有成群移动的电子,主要测量XY及Z轴的区域,后者则将电容值的变化转换为电压输出。
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,单轴加速度传感器,在输出电流信号正比于加速度信号。加速度传感器在实际系统中,为了提高导航系统的精度,利用三轴转台进行标定实验,标定加速度计零位偏置,以便进行修正补偿,加速度传感器,降低加速度计零位偏置对系统带来的不利影响。对于石英挠性加速度计组件的标定,根据观测量的不同可以分为分立标定法和系统级标定法。石英挠性加速度计按其应用分为:船用,航空航天用,车载等。主要有:QA-3000,QA-2000,INN-202,INN-203,高精度加速度传感器,INN-204等。廊坊市航新仪器仪表有限公司石英挠性加速度计已经形成了系列化产品,加速度传感器产品类型从航天器微重力测量用的高精度的μg级GJN-06A-I加速度计,到石油钻井用低成本、抗恶劣环境型GJN-06K加速度计,多达十几种,广泛应用于航天、航空、船舶、军械、石油、岩土工程等诸多领域,为各类系统的导航、制导、控制、调平、监测等提供信号。
加速度传感器是一种能够测量加速力,将加速度转换为电信号的电子设备,加速度传感器和陀螺仪通常称为惯性传感器,常用于各种设备或终端中实现姿态检测,六轴加速度传感器,运动检测等,也就很适合玩体感游戏的人群。加速度传感器利用重力加速度,可以用于检测设备的倾斜角度,但是它会受到运动加速度的影响,使倾角测量不够准确,所以通常需利用陀螺仪和磁传感器补偿。同时磁传感器测量方位角时,也是利用地磁场,当系统中电流变化或周围有导磁材料时,以及当设备倾斜时,测量出的方位角也不准确,这时需要用加速度传感器(倾角传感器)和陀螺仪进行补偿。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。目前这种石英挠性加速度计已广泛应用于各类现代惯性系统中。