加速度传感器,包括由硅膜片、上盖、下盖,膜片处于上盖、下盖之间,键合在一起;一维或二维纳米材料、金电极和引线分布在膜片上,并采用压焊工艺引出导线;工业现场测振传感器,主要是压电式加速度传感器。石英挠性加速度计体积小,抗冲击,可安装于芯杆为1英寸的测斜仪上。石英挠性加速度计抗振性能良好,其测角精度为角秒级。主要用于石油钻井的随钻测斜系统和连续测斜系统中,并可广泛用于其它工作环境恶劣的系统中。
加速度引起的差动电容变化量C,由伺服电路中差动电容检测器检测,其输出为电流,此电流经电流积分器变成输出电压,然后跨导补偿放大器把电压变成输出电流,该输出电流的大小与输入加速度成正比。极性取决于输入加速度的方向。石英挠性加速度计具有结构简单、精度高的特点。在惯性导航系统、大地测量系统中有广泛的应用。这种加速度计的主要缺点是,三轴加速度传感器,测量加速度超过700m/ ,其非线性误差明显增大,同时不能承受太大的冲击振动。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。三轴加速度传感器具有优异的零偏稳定性,噪声低,线性度好坚固的MEMS设计使在严酷环境下也能实现高性能低即使是在振动状态下,也能进行高精度输出优越的耐冲击性。
加速度传感器工作原理压阻式传感器利用材料的压阻效应将物理量转换为电学量的方式来实现信号测量。目前,压阻式加速度传感器多采用如图1所示的“梁-质量块”结构,主要包括质量块、支撑梁和压敏电阻3个基本元件。传感器的高、低截止频率与误差直接相关,允许的误差范围越大其频率范围越宽。一般来说,传感器高频响应取决于机械特性,而低频响应由传感器及其后继电路综合电参数决定,频率截止高的传感器必然是体积小重量轻,反之用于低频测量的一般都体积大重量重。加速度传感器使用中最常见的问题出在测量点的选择和连接方式,选择测量点的原则是在不影响试验件安装的情况下尽量靠近试验件或者试验件上某个最关心的点,由于振动夹具千差万别,如果只是简单把传感器连接在振动台面上的话,可能会造成试验件上的量值超标。