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加速度传感器的工作原理及分类

点击次数:69 发布时间:2020-05-21
       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。其工作原理主要利于压电敏感元件的压电效应得到与振动或者压力成正比的电荷量或者电压量。目前工业现场典型采用IEPE型加速度传感器,及内置IC电路压电加速度传感器,传感器输出与振动量正正比的电压信号。
  加速度传感器按原理的不同可分为线加速度传感器和角加速度传感器两种。加速度传感器一般可分为压电式、压阻式、电容式和伺服式四种。
  1.压电式
  又称压电加速度传感器。它也属于惯性式传感器。压电式加速度传感器的原理是利用压电陶瓷或石英晶体的压电效应,在加速度传感器受振时,质量块加在压电元件上的力也随之变化。当被测振动频率远低于加速度传感器的固有频率时,则力的变化与被测加速度成正比。
  2.压阻式
  基于MEMS硅微加工技术,压阻式加速度传感器具有体积小、低功耗等特点,易于集成在各种模拟和数字电路中,广泛应用于汽车碰撞实验、测试仪器、设备振动监测等领域。加速度传感器网为客户提供压阻式加速度传感器/压阻加速度传感器各品牌的型号、参数、原理、价格、接线图等信息。
  3.电容式
  基于电容原理的极距变化型的电容传感器。是对比较通用的加速度传感器。在某些领域无可替代,如安全气囊,移动设备等。采用了微机电系统(MEMS)工艺,在大量生产时变得经济,从而保证了较低的成本。
  4.伺服式
  是一种闭环测试系统,具有动态性能好、动态范围大和线性度好等特点。其工作原理,传感器的振动系统由 "m-k”系统组成,与一般加速度传感器相同,但质量m上还接着一个电磁线圈,当基座上有 加速度输入时,质量块偏离平衡位置,该位移大小由位移传感器检测出来,经伺服放大器 放大后转换为电流输出,该电流流过电磁线圈,在磁铁的磁场中产生电磁恢复力,力图使质量块保持在仪表壳体中原来的平衡位置上,所以伺服加速度传感器在闭环状态下工作。由于有反馈作用,增强了抗干扰的能力,提高测量精度,扩大了测量范围,伺服加速度 测量技术广泛地应用于惯性导航和惯性制导系统中,在高精度的振动测量和标定中也有应用。
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