加速度传感器应用、分类及工作原理知识综述
发布时间:2019-02-21 14:09
加速度传感器是一种可以测量加速度的传感器,通常由质量块、阻尼器、弹性元件、敏感元件和可调电路组成,在加速度过程中,传感器通过测量质量块上的惯性力,利用牛顿第二定律,根据加速度的不同,得到加速度值。T型传感器,常见的加速度计有电容、电感、应变、压阻、压电等,目前很多车辆开始使用加速度传感器,下面介绍了仙吉网的小边在不同频率下加速度传感器的应用、分类、工作原理和安装方式。希望我能帮助你! 加速度传感器的应用 1。游戏控制 加速度传感器可以检测从上到下倾斜角度的变化,因此通过倾斜手持设备控制游戏中物体的方向非常简单。 2。自动图像翻转 加速度传感器用于检测手持设备的旋转动作和方向,并对显示的图像进行校正。 三。电子罗盘倾斜校正 磁传感器通过测量磁通量来确定方向,当磁传感器倾斜时,通过磁传感器的磁通量会发生变化,从而使方向方向错误,因此,如果没有倾斜校正的电子罗盘,用户需要将其水平放置,倾斜利用加速度计测量倾角的原理,可以对电子罗盘进行补偿。 4。GPS导航系统死角补偿 GPS系统通过接收三个120度分布的卫星信号来确定目标的方位,在一些特殊的场合和地形,如隧道、高层建筑、丛林地区,GPS信号会变得微弱甚至完全丢失,这也就是所谓的死角,通过安装加速度传感器和惰性气体来确定目标的方位。在导航中,我们可以测量系统的死区,通过将加速度传感器一次集成,它就成为单位时间内速度的变化,从而测量物体在死区的运动。 5。计步器功能 加速度传感器可以检测到交流信号和物体的振动。当人们行走时,会产生有规律的振动。加速度传感器可以检测出振动的零交叉点,从而计算出人们行走或跑步的步数,从而计算出人们移动的位移,并用一定的公式计算出热量消耗。 6。握手证明功能 加速度传感器用于检测手持设备的振动/震动幅度。当振动/震动幅度过大时,相机快门会被锁定,因此拍摄的图像总是清晰的。 7。闪光功能 通过挥动手持设备在空中显示文本,用户可以自己书写显示的文本,该闪光功能利用人的视觉残留现象,用加速度传感器检测摆动周期,实现显示文本的准确定位。 8。硬盘保护 加速度计用于检测自由落体的状态,以保护微型硬盘,如您所知,硬盘读取数据时,磁盘头与磁盘之间的距离很小。因此,轻微的外部振动会对硬盘产生不良影响,使数据丢失,加速度传感器可以用来检测自由落下状态,当检测到自由落下状态时,磁头复位,减少硬盘损坏。 加速度传感器分类 一、压电加速度计 1。压电传感器是基于弹簧-质量系统的原理,当敏感磁芯的质量受到振动加速度的作用时,产生与加速度成正比的力,并沿压电材料表面形成与力成正比的电荷信号。 2。压电加速度计具有动态范围大、频率范围宽、耐久性好、外部干扰小等特点,压电材料的自生电荷信号不需要外部电源。它是应用最广泛的振动测量传感器,虽然压电式加速度计结构简单,商业应用历史悠久,但其性能指标与材料特性、设计和加工工艺等密切相关,因此实际参数的性能与同类传感器在销售时的实际性能密切相关。E市场,以及它的稳定性和一致性是非常不同的,与压阻式和电容式加速度传感器相比,压电式加速度传感器最大的缺点是不能测量零频率信号。 2。压阻式加速度传感器 1。应变式压阻式加速度计的灵敏磁芯是由半导体材料制成的电阻测量电桥。其动态模型仍然是弹簧-质量系统,随着现代微加工技术的发展,压阻敏感磁芯的设计具有很大的灵活性,可以满足各种测量要求。 2.第2条。在灵敏度和范围上,压阻式加速度计从低灵敏度和高范围脉冲测量到直流高灵敏度和低频测量,同时,压阻式加速度计的测量频率范围也可以从直流信号到高频高灵敏度测量。GH的刚度和测量频率范围可达几十千赫,小型化设计也是压阻式传感器的一大亮点,需要指出的是,尽管压阻式磁芯在设计和应用上具有很大的灵活性,但其应用范围一般小于压电式传感器在特定设计中的应用范围。压阻式加速度计的另一个缺点是温度对其影响很大。实际的传感器一般都需要温度补偿,从价格上看,大量使用的压阻式传感器成本具有很大的市场竞争力,但特殊敏感核心系统的成本将远远高于压电式加速度计。 三。电容式加速度传感器 1.电容式加速度计的结构一般采用弹簧-质量系统,当加速度移动质量时,质量块与固定电极之间的间隙发生变化,进而改变电容。 2。电容式加速度计与其它类型的加速度计相比,具有灵敏度高、零频率响应和良好的环境适应性等特点,特别是温度的影响相对较小,但其缺点是信号的输入输出是非线性的,范围有限,容量大。电缆的电阻影响电容,电容传感器本身是一个高阻抗信号源,输出信号通常需要一个后继电路加以改进,在实际应用中,电容式加速度计多用于低频测量。它们的通用性不如压电式加速度计,而且它们的成本远高于压电式加速度计。 4。伺服加速度传感器 加速度传感器工作原理 2。所谓压电效应,就是在没有对称中心的晶体上施加外力,不仅使晶体变形,而且改变晶体的极化状态,在晶体内部建立电场。这种现象被称为正压电效应,因为机械力使介质极化。 三。一般的加速度计利用加速度计内部加速度引起的晶体变形的特性,由于这种变形产生电压,通过计算产生的电压和施加的加速度之间的关系,可以将加速度转换成电压输出,当然还有很多其他的方法制作加速度计,如压阻技术、电容效应、热气泡效应、光学效应等,但其基本原理是加速度产生介质的变形,可以通过相关电路测量并转换成电压输出,每种技术都有其自身的机遇和问题。 4。压阻式加速度计因其在汽车工业中的广泛应用而发展最快。加速度传感器主要用于汽车安全气囊、防抱死制动系统、牵引力控制系统等的安全性能,随着安全性越来越成为汽车制造商的卖点,越来越多的附加系统可供选择,压阻式加速度计的市场规模约为4.2亿美元。RS在2000。根据相关调查,压阻式加速度计的市场价值预计将以4.1%的平均年增长率增长,到2007年将达到5.6亿美元,其中欧洲市场增长最快,因为欧洲有许多气囊和汽车制造商。 5。压电技术主要用于工业上防止机器故障。传感器可以检测潜在的机器故障,实现自我保护,避免对工人的意外伤害。这种传感器具有重复性、稳定性和自发性,用户,特别是在质量行业,追求。然而,在许多新的应用中,许多用户不知道这种传感器的使用。由于终端用户对这些传感器的使用所带来的问题和解决方案了解不多,厂商进入这个不发达的市场将是一个很大的困难,如果这些问题能够得到解决,压电传感器将得到更快的发展,2002年压电传感器的市场价值为3亿美元。预计到2007年,其年增长率将达到4.9%,达到4.2亿美元,电容传感器有望实现强劲增长,2004年后将增长更快。预计1997年至2007年年均增长率为5.9%,最高为33.2%。2000年电容传感器的市场价值将达到7.75亿美元,2007年将达到1.1亿美元。欧洲和北美的汽车和工业用户是这些产品的主要买家。2000年,北美占40.4%,欧洲占48.9%。电容传感器主要用于安全系统、轮胎磨损监测、惯性制动。KE灯、前照灯水平测量、安全带展开、自动门锁和汽车行业的安全气囊。电容式传感器对设计师非常有吸引力,因为它们不需要接触被测量的物体,所以它们不必挤进狭窄的空间。 不同频率加速度计的安装 1。大多数加速度计都是根据压电效应原理工作的。 1。所谓压电效应,就是在没有对称中心的晶体上施加外力,不仅使晶体变形,而且改变晶体的极化状态,在晶体内部建立电场。这种现象被称为正压电效应,因为机械力使介质极化。 2。一般的加速度计利用加速度计内部加速度引起的晶体变形的特性,由于这种变形产生电压,通过计算产生的电压和施和记娱乐官方网站加的加速度之间的关系,可以将加速度转换成电压输出,当然还有很多其他的方法s制作加速度传感器,如电容效应、热气泡效应、光效应等,但其基本原理是加速度产生介质变形,可由相关电路测量并转换成电压输出。 二。安装方法 1。螺钉安装 标准安装螺钉应采用硬化钢螺钉。螺钉应拧入约一半长度,以确保螺钉必须垂直于表面。然后根据规定的力矩固定传感器。在接头表面,最好涂一层润滑脂,增加接触刚度,提高传感器的高频响应。 2。粘贴安装 在不钻削校准加速度计的情况下,氰基丙烯酸酯等各种粘合剂可在-18~121℃范围内使用,广泛应用于金属、橡胶和各种塑料中,其优点是室温下粘结效果好,凝固时间快,频率响应宽,温度范围宽。缺点是在拆卸传感器之前需要用溶剂溶解胶水。拆卸时间长,不能在粗糙表面上使用,双面胶带具有良好的应用范围,类似氰基丙烯酸酯可以直接粘合,其优点是使用方便,温度范围宽,但缺点是振幅范围有限。 三。蜂蜡 蜂蜡与丙烯酸氰基酯一样,在应用中有较好的频率响应,其优点是使用方便,携带方便,粘附和拆卸快,方便快捷;缺点是温度影响较大,不适合均匀应用。 4。磁铁安装 为了便于测试,可以安装磁铁。磁铁的优点是不破坏被测物体,移动方便,但使用磁铁会降低加速度的频率响应,并且测量范围也会受到限制。 三。选择不同频率的安装方法 磁座安装仅适用于低频使用,双面胶仅适用于频率小于1000Hz时使用,频率大于1250Hz时,采用螺钉、螺钉、油脂、502胶、蜂蜡等安装方式。建议螺杆和带脂螺杆的安装方法最可靠。 本文通过上述仙吉网小边,介绍了加速度传感器在不同频率下的应用、分类、工作原理和安装方式,相信大家对加速度传感器有一定的了解!目前,全球传感器市场在不断变化的创新中呈现出快速增长的趋势,相关专家指出,传感器领域的主要技术将在现有技术的基础上得到扩展和改进。各国将竞争加快新一代传感器的发展和产业化,竞争将日趋激烈,新技术的发展将重新定义未来传感器市场,如无线传感器、光纤传感器、智能传感器等新传感器的出现和市场份额的扩大。传感器和金属氧化物传感器。当然,在许多传感器中,加速度传感器的动量最快!