很多朋友对加速度传感器的工作原理是什么,加速度传感器是怎样的工作原理不是很了解,六月小编刚好整理了这方面的知识,今天就来带大家一探
很多朋友对加速度传感器的工作原理是什么,加速度传感器是怎样的工作原理不是很了解,六月小编刚好整理了这方面的知识,今天就来带大家一探究竟。
那么加速度传感器是如何工作的呢?用边肖来学一下:传感器将测点的加速度信号转换成相应的电信号,进入前置放大电路,通过信号调理电路提高信号的信噪比,然后进行模数转换得到数字信号,最后送入计算机,计算机再存储并显示数据。
当敏感元件以加速度a运动时,质量受到与加速度方向相反的惯性力,变形与加速度a成正比,使得悬臂梁也产生应力和应变。附着在悬臂梁上的扩散电阻器可以感觉到这种变形。根据硅的压阻效应,扩散电阻器的电阻与应变成正比变化。把这个电阻作为桥臂,通过测量电桥输出电压的变化,就可以测出加速度。
线性加速度计的原理是惯性原理,也就是力的平衡。a(加速度)=F(惯性力)/M(质量)我们只需要测量F,如何测量F?就用电磁力来平衡这个力。你可以得到f和电流的关系。只需要通过实验来校准这个比例系数。当然,中间的信号传输、放大和滤波是电路的事。大多数加速度传感器都是根据压电效应原理工作的。
所谓压电效应,就是“对没有对称中心的异极晶体施加外力,不仅会使晶体变形,而且会改变晶体的极化状态,在晶体内部建立电场。这种介质因机械力而极化的现象称为正压电效应”。
一般来说,加速度传感器利用的是其内部加速度引起的晶体变形。因为这种变形会产生电压,只要计算出产生的电压和施加的加速度之间的关系,就可以将加速度转化为电压输出。
当然,制作加速度传感器的方法还有很多,比如压阻技术、电容效应、热泡效应、光效应等,但最基本的原理是一种介质因加速度而变形,测量这种变形并通过相关电路转换成电压输出。每种技术都有自己的机遇和问题。
压阻式加速度传感器因其在汽车工业中的广泛应用而发展最快。随着安全越来越成为汽车厂商的卖点,这样的附加系统也越来越多。
压电技术在工业上主要用于防止机器故障。该传感器可以检测潜在的机器故障,以实现自我保护,避免对工人的意外伤害。这种传感器具有用户,尤其是质量行业的用户所追求的重复性、稳定性和自给自足性。
然而,在许多新的应用领域,许多用户并不知道使用这种传感器,厂商冒险进入这个有待开发的市场将会很麻烦,因为最终用户并不太了解使用这种传感器带来的问题和解决方案。如果能够解决这些问题,将会促进压电传感器的更快发展。
使用加速度传感器时,输出信号在低频情况下有时会失真,各种测量判断方法都找不到故障原因。经过分析总结,导致测量结果失真的主要因素有:系统低频响应差、系统低频信噪比差、外界环境对测量信号的影响。所以只要加速度传感器低频测量信号存在失真,对比以上三点,看看是哪个因素造成的,针对性的解决。
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