加速度傳感器的原理

加速度傳感器是一種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(gè)常量，比如g，也可以是變量。加速度計(jì)有兩種：一種是角加速度計(jì)，是由陀螺儀（角速度傳感器）的改進(jìn)的。另一種就是線加速度計(jì)。通過測量由于重力引起的加速度，可以計(jì)算出設(shè)備相對于水平面的傾斜角度。通過分析動(dòng)態(tài)加速度，可以分析出設(shè)備移動(dòng)的方式。

陀螺儀傳感器和加速度傳感器的區(qū)別

陀螺儀測角速度的，加速度是測線性加速度的。前者是慣性原理，后者是利用的力平衡原理。

加速度計(jì)在較長時(shí)間的測量值是正確的，而在較短時(shí)間內(nèi)由于信號噪聲的存在，而有誤差。陀螺儀在較短時(shí)間內(nèi)則比較準(zhǔn)確而較長時(shí)間則會(huì)有與漂移而存有誤差。因此，需要兩者（相互調(diào)整）來確保航向的正確。

加速度傳感器是一種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。加速傳感器是測量空間中各方向加速度的。它利用一個(gè)“重力塊”的慣性，傳感器在運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，“重力塊”會(huì)對X、Y、Z方向（前后左右上下）產(chǎn)生壓力，再利用一種壓電晶體，把這種壓力轉(zhuǎn)換成電信號，隨著運(yùn)動(dòng)的變化，各方向壓力不同，電信號也在變化，在加速度傳感器中有一種是三軸加速度傳感器，同樣的它是基于加速度的基本原理去實(shí)現(xiàn)工作的，加速度是個(gè)空間矢量，一方面，要準(zhǔn)確了解物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，必須測得其三個(gè)坐標(biāo)軸上的分量；另一方面，在預(yù)先不知道物體運(yùn)動(dòng)方向的場合下，只有應(yīng)用三軸加速度傳感器來檢測加速度信號。

加速度傳感器是一種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，常見的加速度傳感器包括電容式、電感式、應(yīng)變式、壓阻式、壓電式等。目前，有很多交通工具都開始用加速度傳感器。  傳感器的靈敏度是指在穩(wěn)定工作狀態(tài)下輸出變化量與輸入變化量的比值，對于線性傳感器其靈敏度就是它的校準(zhǔn)曲線的斜率，為一常數(shù)。而非線性傳感器的靈敏度為一變量，其靈敏度可表示為K = dY/dX，也可用某一小區(qū)域內(nèi)的擬合直線的斜率表示。通常希望傳感器的靈敏度高，在滿量程內(nèi)是恒定的，即傳感器的輸入輸出特性為直線。就加速度傳感器而言，就是加速度變化1g時(shí)，輸出電壓變化100mV,則其靈敏度為 100mV/g。 了解加速度傳感器的靈敏度是很有必要的，一般而言靈敏度大對測量電路要求低。但是靈敏度過大之后，一般也會(huì)要求測量電路的測量范圍寬。比較理想的是選擇合適的靈敏度，使傳感器在測量范圍內(nèi)輸出零至滿幅的信號。這樣測量電路的測量范圍就能充分利用，更大限度上提高測量精度。

加速度傳感器的安裝 用加速度計(jì)進(jìn)行測量，為使數(shù)據(jù)準(zhǔn)確和使用方便，可使用多種方法安裝，這有幾種，供大家選擇應(yīng)用。 1. 螺釘安裝 使用螺釘安裝，它的使用頻率響應(yīng)可近似原標(biāo)定的頻率響應(yīng)，且稱剛性安裝。螺釘安裝是在允許打孔的被測物上沿振源軸線方向打孔攻絲。 2. 粘接安裝 在被測物體不允許鉆孔時(shí)，可使用各種粘接劑，如“502”、環(huán)氧樹脂膠、雙面粘膠帶、橡皮泥。應(yīng)注意，種方法的使用頻率接近剛性安裝方法，后兩種一般用于低頻現(xiàn)場，且會(huì)使被測頻率大大降低。粘接方法不適合沖擊測量。 3. 磁座 磁座的優(yōu)點(diǎn)是不破壞被測物體，移動(dòng)方便。但是應(yīng)考慮用磁座測試會(huì)使加速度計(jì)的使用頻率響應(yīng)有所下降(磁座在使用時(shí)要將短于路片拆卸掉！)，可能低于三分之一。使用時(shí)應(yīng)先在被測物上安裝磁座，再擰上傳感器，或者將二者輕輕吸附于被測物上。沖擊狀態(tài)會(huì)使傳感器產(chǎn)生電荷積累，影響測試精度。 4. 云母片/四氟膜 云母片安裝有兩個(gè)作用，隔熱、絕緣。對高溫狀態(tài)試件，可用厚度<0.1毫米的云母片墊置，其加速度計(jì)頻率響應(yīng)會(huì)略有降低。對試件與加速度計(jì)間的絕緣，云母與四氟是材料。 5. 三向傳感器安裝 為螺絲穿過通孔安裝，側(cè)端螺紋供檢測或測試用。