加速度计传感器的工作和应用
我们使用传感器以及我们的设备来监测和控制各种物理量。这些设备在传感器的帮助下与周围环境进行交互。随着技术的出现,今天我们拥有种类繁多的传感器;以模拟形式和数字形式测量物理量,如温度、压力、湿度、方向、光强度等......。用于测量设备速度和加速度的传感器之一是加速度计传感器。
什么是加速度传感器?
身体的速度随时间的变化率称为加速度。根据相对理论,根据测量加速度所采取的相对对象,有两种类型的加速度。适当加速度,即物体相对于惯性或静止的观察者相对于被测物体的物理加速度。
坐标加速度取决于坐标系的选择和观察者的选择。这不等于适当的加速。加速度传感器是用来测量物体适当加速度的机电装置。
工作原理
加速度计的基本基本工作原理就像弹簧上倾倒的质量。当该设备经历加速度时,质量会发生位移,直到弹簧可以轻松移动质量,其速率等于它感测到的加速度。然后用这个位移值来衡量给定的加速度。

加速度计可用作数字设备和模拟设备。加速度计是使用不同的方法设计的。压电元件、压阻元件和电容元件通常用于将加速度计引起的机械运动转换为电信号。
压电加速度计由单晶组成。这些使用压电效应来测量加速度。当施加应力时,这些晶体会产生电压,该电压被解释为决定速度和方向。
电容式加速度计使用硅微机械元件。这里在感应到加速度时会产生电容,并将该电容转换为电压以测量速度值。
现代加速度计是最小的 MEMS,由带有质量块的悬臂梁组成。加速度计有二维和三维形式,用于测量速度和方向。当需要高频范围、高温范围和低封装重量时,压电加速度计是最佳选择。
应用程序
加速度传感器的应用如下:
- 对于惯性导航系统,使用了高灵敏度的加速度计。
- 检测和监测旋转机械中的振动。
- 在数码相机屏幕上垂直显示图像。
- 用于无人机的飞行稳定。
- 加速度计用于感知方向、坐标加速度、振动、冲击。
- 用于检测设备在笔记本电脑和手机中的位置。
- 生物应用中双轴和三轴加速度的高频记录,用于辨别动物的行为模式。
- 机械健康监控。
- 检测旋转机器的故障。
- 这些还用于建筑和结构监测,以测量结构在承受动态载荷时的运动和振动。
- 测量 CPR 胸外按压的深度。
- 导航系统利用加速度传感器来了解方向。
- 遥感设备还使用加速度计来监测活火山。
使用/示例
加速度传感器应用的一些例子是飞机、导弹、地震科学研究的Quake-catcher网络、泵、风扇、滚筒、压缩机、Zoll的AED plus、脚架、智能压路机、安全气囊展开系统、汽车电子稳定控制系统、倾斜列车、重力测量、摄像机、Glogger VS2、手机等......
是的,您的智能手机中也有一个加速度计。它与陀螺仪一起使用来测量手机的角度和方向。您是否注意到智能手机中的加速度计传感器的功能?它对您有什么帮助?
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