美國ENDEVCO恩德?？思铀俣葌鞲衅魇且环N能夠測量加速度的傳感器。通常由質(zhì)量塊、阻尼器、彈性元件、敏感元件和適調(diào)電路等部分組成。傳感器在加速過程中，通過對質(zhì)量塊所受慣性力的測量，利用牛頓第二定律獲得加速度值。根據(jù)傳感器敏感元件的不同，常見的美國ENDEVCO恩德?？思铀俣葌鞲衅靼娙菔健㈦姼惺?、應(yīng)變式、壓阻式、壓電式等。
美國ENDEVCO恩德?？思铀俣葌鞲衅鞯陌惭b注意事項：
加速度傳感器的自然頻率由粘接的耦合程度決定，選擇正確的粘合劑將是很重要的一步。有些重要的問題是必須要考慮的是：加速度傳感器的重量，測試時的頻率和帶寬，測試時的振幅和溫度。還要考慮一些測試過程中會出現(xiàn)的問題：正弦曲線的受限和測試中出現(xiàn)的隨機振動。通常，工程師和技師將會根據(jù)測試不同的需求選擇合適的粘接劑來粘接美國ENDEVCO恩德?？思铀俣葌鞲衅?。
加速度傳感器的粘接安裝用到的粘接劑，一般有氰基丙烯酸鹽,磁鐵，雙面膠帶，石蠟，熱粘接劑等。問題的關(guān)鍵在于如何能夠有效的使用這些粘接劑。在美國ENDEVCO恩德?？思铀俣葌鞲衅鞯恼辰舆^程中，粘合劑的使用量對在加速度傳感器能否達到良好的頻率響應(yīng)中起到很關(guān)鍵的作用。在一塊小的薄膜上盡可能的用zui少的粘接劑粘接加速度傳感器，將會使得美國ENDEVCO恩德?？思铀俣葌鞲衅黝l率響應(yīng)傳送性。
在安裝傳感器之前要用碳氫化合溶液來清潔其要安裝的表面，在安裝傳感器的時候通常要用到氰基丙烯酸鹽, 磁鐵，雙面膠帶，石蠟，將其均勻地涂抹在粘接加速度計被粘表面，不能太厚或太薄，合適的厚度會起到良好的粘接效果。熱粘接劑的使用有很多的注意事項，zui重要的是要注意安裝過程中熱粘接劑的凝固時間。
當(dāng)然我們用粘接安裝時需要注意的是在接近zui大極限溫度時不要用粘接劑，應(yīng)該延遲一段時間再使用，否則會使粘接劑本身被損壞，導(dǎo)致粘接劑抗拉強度降低。無論如何當(dāng)我們要用粘接法安裝美國ENDEVCO恩德福克加速度傳感器時所有極限因素都要考慮進去。同樣，以上美國ENDEVCO恩德?？思铀俣葌鞲衅鞯陌惭b只是針對大部分情況而言，一些特殊設(shè)備上測量加速度需要用到zui合適的傳感器安裝方式。
美國ENDEVCO恩德?？思铀俣葌鞲衅鞯膽?yīng)用范圍：
通過測量由于重力引起的加速度，你可以計算出設(shè)備相對于水平面的傾斜角度。通過分析動態(tài)加速度，你可以分析出設(shè)備移動的方式。但是剛開始的時候，你會發(fā)現(xiàn)光測量傾角和加速度好像不是很有用。但是，工程師們已經(jīng)想出了很多方法獲得更多的有用的信息。
美國ENDEVCO恩德?？思铀俣葌鞲衅骺梢詭椭鷻C器人了解它身處的環(huán)境。是在爬山？還是在走下坡，摔倒了沒有？或者對于飛行類的機器人來說，對于控制姿態(tài)也是至關(guān)重要的。更要確保的是，你的機器人沒有帶著自己前往人群密集處。一個好的程序員能夠使用加速度傳感器來回答所有上述問題。美國ENDEVCO恩德福克加速度傳感器甚至可以用來分析發(fā)動機的振動。
加速度傳感器可以測量牽引力產(chǎn)生的加速度。
美國ENDEVCO恩德?？思铀俣葌鞲衅鲬?yīng)用于地震檢波器設(shè)計：
地震檢波器是用于地質(zhì)勘探和工程測量的傳感器，是一種將地面振動轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕膫鞲衅?，能把地震波引起的地面震動轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)過模/數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)據(jù)、進行數(shù)據(jù)組織、存儲、運算處理。加速度傳感器是一種能夠測量加速力的電子設(shè)備，典型應(yīng)用在手機、筆記本電腦、步程計和運動檢測等。
美國ENDEVCO恩德?？思铀俣葌鞲衅骷夹g(shù)應(yīng)用于車禍報警：
在汽車工業(yè)高速發(fā)展的現(xiàn)代，汽車成為了人們出行主要的交通工具之一，但是因交通事故的傷亡數(shù)量也十分巨大。在信息化的現(xiàn)代利用高科技去挽救人的生命將會是重大研究的主題之一，基于加速度的車禍報警系統(tǒng)正是懷著這種設(shè)計理念，相信這種系統(tǒng)的推廣，會給汽車行業(yè)帶來更多的安全。
美國ENDEVCO恩德?？思铀俣葌鞲衅鲬?yīng)用于監(jiān)測高壓導(dǎo)線舞動：
目前國內(nèi)對導(dǎo)線舞動監(jiān)測多采用視頻圖像采集和運動加速度測量兩種主要技術(shù)方案。前者在野外高溫、高濕、嚴寒、濃霧、沙塵等天氣條件下，不僅對視頻設(shè)備的可靠性、穩(wěn)定性要求很高，而且拍攝的視頻圖像的效果也會受到影響，在實際使用中只能作為輔助監(jiān)測手段，無法定量分析導(dǎo)線運動參數(shù)；而采用加速度傳感器監(jiān)測導(dǎo)線舞動情況，雖可定量分析輸電導(dǎo)線某一點上下振動和左右擺動的情況，但只能測出導(dǎo)線直線運動的振幅和頻率，而對于復(fù)雜的圓周運動，則無法準確測量。所以我們必須加快美國ENDEVCO恩德?？思铀俣葌鞲衅鞯陌l(fā)展來適應(yīng)諸如此類環(huán)境下進行應(yīng)用。
美國ENDEVCO恩德?？思铀俣葌鞲衅鞯墓ぷ髟恚?br />線加速度計的原理是慣性原理，也就是力的平衡，A(加速度)=F(慣性力)/M(質(zhì)量) 我們只需要測量F就可以了。怎么測量F？用電磁力去平衡這個力就可以了。就可以得到 F對應(yīng)于電流的關(guān)系。只需要用實驗去標定這個比例系數(shù)就行了。當(dāng)然中間的信號傳輸、放大、濾波就是電路的事了。
多數(shù)美國ENDEVCO恩德?？思铀俣葌鞲衅魇歉鶕?jù)壓電效應(yīng)的原理來工作的。
所謂的壓電效應(yīng)就是 "對于不存在對稱中心的異極晶體加在晶體上的外力除了使晶體發(fā)生形變以外，還將改變晶體的極化狀態(tài)，在晶體內(nèi)部建立電場，這種由于機械力作用使介質(zhì)發(fā)生極化的現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng) "。
一般美國ENDEVCO恩德?？思铀俣葌鞲衅骶褪抢昧似鋬?nèi)部的由于加速度造成的晶體變形這個特性。由于這個變形會產(chǎn)生電壓，只要計算出產(chǎn)生電壓和所施加的加速度之間的關(guān)系，就可以將加速度轉(zhuǎn)化成電壓輸出。當(dāng)然，還有很多其它方法來制作美國ENDEVCO恩德福克加速度傳感器，比如壓阻技術(shù)，電容效應(yīng)，熱氣泡效應(yīng)，光效應(yīng)，但是其zui基本的原理都是由于加速度產(chǎn)生某個介質(zhì)產(chǎn)生變形，通過測量其變形量并用相關(guān)電路轉(zhuǎn)化成電壓輸出。每種技術(shù)都有各自的機會和問題。
美國ENDEVCO恩德?？藟鹤枋郊铀俣葌鞲衅饔捎谠谄嚬I(yè)中的廣泛應(yīng)用而發(fā)展zui快。由于安全性越來越成為汽車制造商的賣點，這種附加系統(tǒng)也越來越多。壓阻式加速度傳感器2000年的市場規(guī)模約為4.2億美元，根據(jù)有關(guān)調(diào)查，預(yù)計其市值將按年平均4.1%速度增長，至2007年達到5.6億美元。這其中，歐洲市場的速度zui快，因為歐洲是許多安全氣囊和汽車生產(chǎn)企業(yè)的所在地。
壓電技術(shù)主要在工業(yè)上用來防止機器故障，使用這種傳感器可以檢測機器潛在的故障以達到自保護，及避免對工人產(chǎn)生意外傷害，這種傳感器具有用戶，尤其是質(zhì)量行業(yè)的用戶所追求的可重復(fù)性、穩(wěn)定性和自生性。但是在許多新的應(yīng)用領(lǐng)域，很多用戶尚無使用這類傳感器的意識，銷售商冒險進入這種尚待開發(fā)的市場會麻煩多多，因為終端用戶對由于使用這種傳感器而帶來的問題和解決方法都認識不多。
如果這些問題能夠得到解決，將會促進壓電傳感器得到更快的發(fā)展。2002年壓電傳感器市值為3億美元，預(yù)計其年增長率將達到4.9%，到2007年達到4.2億美元。
使用美國ENDEVCO恩德?？思铀俣葌鞲衅饔袝r會碰到低頻場合測量時輸出信號出現(xiàn)失真的情況，用多種測量判斷方法一時找不出故障出現(xiàn)的原因，經(jīng)過分析總結(jié)，導(dǎo)致測量結(jié)果失真的因素主要是：系統(tǒng)低頻響應(yīng)差，系統(tǒng)低頻信噪比差，外界環(huán)境對測量信號的影響。 所以，只要出現(xiàn)加速度傳感器低頻測量信號失真情況，對比以上三點看看是哪個因素造成的，有針對性的進行解決。
美國ENDEVCO恩德?？思铀俣葌鞲衅鞯倪x型指南：
輸出型式
這個是zui先需要考慮的。這個取決于你系統(tǒng)中和美國ENDEVCO恩德福克加速度傳感器之間的接口。一般模擬輸出的電壓和加速度是成比例的，比如2.5V對應(yīng)0g的加速度，2.6V對應(yīng)于0.5g的加速度。數(shù)字輸出一般使用脈寬調(diào)制（PWM）信號。
如果你使用的微控制器只有數(shù)字輸入，比如BASIC Stamp，那你就只能選擇數(shù)字輸出的美國ENDEVCO恩德?？思铀俣葌鞲衅髁耍菃栴}是你必須占用額外的一個時鐘單元用來處理PWM信號，同時對處理器也是一個不小的負擔(dān)。
如果你使用的微控制器有模擬輸入口，比如PIC/AVR/OOPIC，你可以非常簡單的使用模擬接口的美國ENDEVCO恩德?？思铀俣葌鞲衅鳎枰木褪窃诔绦蚶锛尤胍痪漕愃?acceleration=read_adc()"的指令，而且處理此指令的速度只要幾微秒。
測量軸數(shù)量
對于多數(shù)項目來說，兩軸的美國ENDEVCO恩德福克加速度傳感器已經(jīng)能滿足多數(shù)應(yīng)用了。對于某些特殊的應(yīng)用，比如UAV，ROV控制，三軸的加速度傳感器可能會適合一點。
zui大測量值
如果你只要測量機器人相對于地面的傾角，那一個±1.5g美國ENDEVCO恩德?？思铀俣葌鞲衅骶妥銐蛄恕５侨绻阈枰獪y量機器人的動態(tài)性能，±2g也應(yīng)該足夠了。要是你的機器人會有比如突然啟動或者停止的情況出現(xiàn)，那你需要一個±5g的傳感器。
靈敏度
一般來說，越靈敏越好。越靈敏的傳感器對一定范圍內(nèi)的加速度變化更敏感，輸出電壓的變化也越大，這樣就比較容易測量，從而獲得更的測量值。zui小加速度測量值也稱zui小分辨率，考慮到后級放大電路噪聲問題，應(yīng)盡量遠離zui小可用值，以確保*信噪比。zui大測量極限要考慮加速度計自身的非線性影響和后續(xù)儀器的zui大輸出電壓，估算方法：zui大被測加速度×傳感器的電荷 / 電壓靈敏度。
以上數(shù)值是否超過配套儀器的zui大輸入電荷 / 電壓值，建議如已知被測加速度范圍可在傳感器指標中的“參考量程范圍”中選擇（兼顧頻響、重量），同時，在頻響、重量允許的情況下，靈敏度可考慮高些，以提高后續(xù)儀器輸入信號，提高信噪比。
美國ENDEVCO恩德?？思铀俣葌鞲衅鞯募夹g(shù)指標：
1、靈敏度方面的技術(shù)指標：對于一個儀器來說，一般都是靈敏度越高越好的，因為越靈敏，對周圍環(huán)境發(fā)生的加速度的變化就越容易感受到，加速度變化大，很自然地，輸出的電壓的變化相應(yīng)地也變大，這樣測量就比較容易方便，而測量出來的數(shù)據(jù)也會比較的。
2、帶寬方面的技術(shù)指標：帶寬指的的是傳感器可以測量的有效的頻帶，比如，一個傳感器有上百HZ帶寬的就可以測量振動了；一個具有五十HZ帶寬的傳感器就可以有效測量傾角了。
3、量程方面的技術(shù)指標：測量不一樣的事物的運動所需要的量程都是不一樣的，要根據(jù)實際情況來衡量。
解析手機上的傳感器
美國ENDEVCO恩德?？思铀俣葌鞲衅魇且环N能夠測量加速力的電子設(shè)備。加速力就是當(dāng)物體在加速過程中作用在物體上的力，就好比地球引力，也就是重力。加速力可以是個常量，比如g，也可以是變量。因此其的范圍比重力感應(yīng)器要大，但是一般在手機被提到的加速度感應(yīng)器時，其實就是指重力感應(yīng)器，因此兩者可以看做是等價的。
方向感應(yīng)器
手機方向傳感器是指，安裝在手機上用以檢測手機本身處于何種方向狀態(tài)的部件，而不是通常理解的指南針的功能。
手機方向檢測功能可以檢測手機處于正豎、倒豎、左橫、右橫，仰、俯狀態(tài)。具有方向檢測功能的手機具有使用更方便、更具人性化的特點。例如，手機旋轉(zhuǎn)后，屏幕圖像可以自動跟著旋轉(zhuǎn)并切換長寬比例，文字或菜單也可以同時旋轉(zhuǎn)，使你閱讀方便;聽MP3時?？赡軙腥苏f：這個跟那個重力感應(yīng)器是一樣的？
這個兩者是不一樣的，方向感應(yīng)器或者叫應(yīng)用角速度傳感器比較合適，一般手機的上的方向感應(yīng)器是感應(yīng)水平面上的方位角、旋轉(zhuǎn)角和傾斜角的。這個如果你可能覺得有點理論的話，舉個例子吧。有方向感應(yīng)器的能很好的玩都市賽車游戲。而只有重力感應(yīng)器也能玩，但是，結(jié)果很令人糾結(jié)。
為了得到高度真實的試驗數(shù)據(jù)，使用者應(yīng)當(dāng)全面地了解所用儀器的工作特性，這些特性是怎樣互相影響的，整個環(huán)境對這些特性是如何影響的，以及加速度計對被測運動是如何影響的。
加速度計是關(guān)鍵的測量元件，有多種設(shè)計型式供選用。每種設(shè)計型式都為某些特定用處設(shè)計的，目的是為獲得高保真的測量數(shù)據(jù)。
工程師們應(yīng)認真地分析測量的要求，選用zui合適的加速度計，通常要在靈敏度，重量和頻響范圍三者之間比較，做出zui合適的選擇。 |
