發(fā)布時(shí)間:2023-10-11 16:51:18 瀏覽:3350
1. 三軸加速度傳感器的類型、原理與特點(diǎn):
根據(jù)加速度傳感器的實(shí)現(xiàn)原理,目前加速度傳感器主要的類型有:壓阻式、壓電式、電容式三種,他們是將待測量物體的加速度轉(zhuǎn)化為傳感單元的電阻/電壓/電容的變化,再通過轉(zhuǎn)換電路將傳感單元的變化數(shù)值轉(zhuǎn)化為電壓值,接著進(jìn)行信號相應(yīng)的放大以及濾波處理,將模擬量處理為合適的穩(wěn)定的輸出信號,此時(shí)輸出的信號為電壓值,最后通過ADC轉(zhuǎn)換器(模數(shù)轉(zhuǎn)換器),轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。
壓阻式加速度傳感器是電阻性,呈現(xiàn)低阻抗,具有頻率響應(yīng)特性好、測量方法易行、線性度好等優(yōu)點(diǎn),其缺點(diǎn)是溫度效應(yīng)嚴(yán)重、靈敏度低;壓電式加速度傳感器是電容性的,高阻抗,它的優(yōu)點(diǎn)是頻帶寬、靈敏度高、訊噪比高、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠和重量輕等。缺點(diǎn)是某些壓電材料需要防潮措施,而且輸出的直流響應(yīng)差,需要采用高輸入阻抗電路或電荷放大器來克服這一缺陷;電容式傳感器的優(yōu)點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)簡單、適應(yīng)性強(qiáng)、動(dòng)態(tài)響應(yīng)好、分辨率高、溫度穩(wěn)定性好、可實(shí)現(xiàn)非接觸測量、具有平均效應(yīng),缺點(diǎn)是輸出阻抗高,負(fù)載能力差。
加速度傳感器根據(jù)輸出信號的不同,可分為:模擬式和數(shù)字式兩種,兩者的區(qū)別在于,模擬式輸出值為電壓,數(shù)字式輸出值為數(shù)字信號,在具體的應(yīng)用中模擬式傳感器還需要加入數(shù)模轉(zhuǎn)換器(ADC),但模擬式則已經(jīng)集成了ADC電路,可直接通過通訊接口(SPI、I2C等)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,在智能程度上數(shù)字式明顯優(yōu)于模擬式,但是高質(zhì)量的ADC轉(zhuǎn)換器價(jià)格昂貴甚至可能超出傳感器部分的售格。
三軸加速度傳感器的特點(diǎn)是能夠在預(yù)先不知道物體運(yùn)動(dòng)方向的場合下,準(zhǔn)確且全面的測量出物體的空間加速度,并且體積小(常見的板尺寸在:3/4mm x 3/4/5mm不等),質(zhì)量輕。如下為三軸傳感器的一些常見參數(shù)介紹:
靈敏度:與ADC(模數(shù)轉(zhuǎn)換器)等級相關(guān),單位:mv/g(模擬式)或g(數(shù)字式), g代表重力加速度9.8m/s2
解析度:表示了輸入?yún)?shù)的最小增量。
測量范圍:表示傳感器所能測量加速度的最大、最小值。
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