加速度傳感器原理圖,說明線加速度的測(cè)量原理


1、說明線加速度的測(cè)量原理
說明線加速度的測(cè)量原理:加速度測(cè)量的原理十分簡(jiǎn)單并且相當(dāng)可靠,其理論基礎(chǔ)為與慣性質(zhì)量有關(guān)的牛頓第二定律。
加速度傳感器元件的基本構(gòu)成包括主體、彈簧和慣性質(zhì)體。當(dāng)傳感器主體的速度發(fā)生變化時(shí),會(huì)產(chǎn)生隨著速度變化而變化的力,該力將通過彈簧被施加于慣性質(zhì)體上。具體來說,首先該力使彈簧發(fā)生彎曲,然后元件主體與慣性質(zhì)體的距離會(huì)與加速度成比例地發(fā)生變化。
線加速度傳感器
加速度傳感器是用來測(cè)量運(yùn)動(dòng)體運(yùn)動(dòng)的加速度并輸出加速度信號(hào)的裝置??罩羞\(yùn)動(dòng)體運(yùn)動(dòng)包括質(zhì)心的線運(yùn)動(dòng)和繞載體三軸的角運(yùn)動(dòng),因此,加速度傳感器也分為線加速度傳感器和角加速度傳感器。多數(shù)空中運(yùn)動(dòng)體的角加速度信號(hào)是通過速率陀螺儀與微分電路得到的,這里以空中運(yùn)動(dòng)體飛機(jī)或?qū)棡槔榻B線加速度傳感器。
2、汽車加速傳感器作用和工作原理是什么?
1、什么是加速度傳感器
加速度傳感器是一種能夠測(cè)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)。
2、加速度傳感器一般用在哪里
通過測(cè)量由于重力引起的加速度,你可以計(jì)算出設(shè)備相對(duì)于水平面的傾斜角度。通過分析動(dòng)態(tài)加速度,你可以分析出設(shè)備移動(dòng)的方式。但是剛開始的時(shí)候,你會(huì)發(fā)現(xiàn)光測(cè)量?jī)A角和加速度好像不是很有用。但是,現(xiàn)在工程師們已經(jīng)想出了很多方法獲得更多的有用的信息。
加速度傳感器可以幫助你的機(jī)器人了解它現(xiàn)在身處的環(huán)境。是在爬山?還是在走下坡,摔倒了沒有?或者對(duì)于飛行類的機(jī)器人來說,對(duì)于控制姿態(tài)也是至關(guān)重要的。更要確保的是,你的機(jī)器人沒有帶著炸彈自己前往人群密集處。一個(gè)好的程序員能夠使用加速度傳感器來回答所有上述問題。加速度傳感器甚至可以用來分析發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)。
3、加速傳感器作用與原理是什么?
如今,每個(gè)人都非常關(guān)注健康。不管是出門佩戴手環(huán)、計(jì)步器,還是拿手機(jī)記錄行走步數(shù),已經(jīng)成為很多人的生活習(xí)慣。那計(jì)步器到底是怎么工作的?現(xiàn)在的手機(jī)手環(huán)里面,一般是用一個(gè)非常小的芯片——三軸加速度傳感器。這種三軸加速度傳感器就是計(jì)步器的關(guān)鍵元器件,下面小編為大家介紹加速度傳感器原理與應(yīng)用。
加速度傳感器的原理:通過這個(gè)加速度傳感器,可以測(cè)量手機(jī)或者是手環(huán)在三個(gè)不同方向上的加速度。通過對(duì)加速度的值進(jìn)行計(jì)算,就可以大概測(cè)出走路的步數(shù)。功耗更小但精度低
有一種特殊的材料,叫壓電陶瓷材料,這種材料制備成的加速度傳感器可根據(jù)作用在上面的力的大小產(chǎn)生不同的形變,就可以產(chǎn)生不同的電壓變化。通過作用在上面的力來測(cè)量出加速度,然后通過加速度判斷出人在走路時(shí)是在哪個(gè)方向進(jìn)行運(yùn)動(dòng),或者說頻率大概是多少。
各種結(jié)構(gòu)型式的加速度傳感器應(yīng)用
下面來了解下這四種加速度傳感器在振動(dòng)、沖擊測(cè)量中的應(yīng)用。
壓電式加速度傳感器
壓電式加速度傳感器是一種自發(fā)式傳感器,其輸出電荷與所感受的加速度成正比。它具有精確度高、頻響寬、動(dòng)態(tài)范圍大、尺寸小、重量輕、壽命長(zhǎng)、易于安裝、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)??梢圆捎锰烊皇ⅲ?jīng)過適當(dāng)切割構(gòu)成敏感元件,但靈敏度低,造價(jià)高。目前常用的是鐵電材料,這是一種經(jīng)過人工極化處理而具有壓電性質(zhì)的人工陶瓷,采用良好的配制燒結(jié)工藝可以得到很高的壓電靈敏度和工作溫度,經(jīng)過老化處理后可以保證長(zhǎng)期溫度穩(wěn)定性,它易于制成各種形狀的敏感元件,已先后制成了各種結(jié)構(gòu)形式的加速度傳感器。
單端壓縮式具有靈敏度高,共振頻率高的特點(diǎn),適用于一般測(cè)量?;綦x壓縮式可把基座耦合的影響減到最小,更適合于低振級(jí)的測(cè)量,也適合于安裝面上有應(yīng)變或溫度不穩(wěn)定的地方。
環(huán)形剪切式具有尺寸小,重量輕的特點(diǎn),適于測(cè)量沖擊或輕小結(jié)構(gòu)件的振動(dòng),因敏感元件與底座很好的隔離,故能有效地避開底座彎曲和噪聲的影響,因敏感元件只受剪切作用,就減小了熱釋電效應(yīng)。中心孔安裝環(huán)形剪切式可任意選定接線方向。隔離剪切式采用了多塊晶體和無源補(bǔ)償片,提高了靈敏度,擴(kuò)寬了溫度范圍,保證了穩(wěn)定性,具有最高的信噪比。
集成電路式壓電加速度傳感器
集成電路式壓電加速度傳感器的制成是微電子學(xué)技術(shù)的發(fā)展結(jié)果,在這種傳感器的殼體內(nèi)裝有微電子信號(hào)適調(diào)電路,因此做到了低阻抗輸出,輸出信號(hào)大,對(duì)電纜和接頭帶來的干擾信號(hào)很不敏感,對(duì)各種環(huán)境因素不敏感,用一根雙線電纜或兩根塑料皮絞合線可同時(shí)起到供電和傳輸信號(hào)的作用,使用長(zhǎng)電纜也不會(huì)降低靈敏度,不會(huì)增加噪聲,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,造價(jià)低,且改善了性能,特別適用于各種工程現(xiàn)場(chǎng)和需要遠(yuǎn)距離測(cè)量的地方,對(duì)靈敏度高的甚至可以直接接記錄儀器,使用方便。Endevco稱這種傳感器為ISOTRON,下圖為等效電路圖。
4、汽車車身加速度傳感器的作用,工作原理是什么
加速度傳感器的工作原理,是根據(jù)壓電效應(yīng)的原理來進(jìn)行工作的。有必要對(duì)壓電效應(yīng)進(jìn)行解釋,是對(duì)于不存在對(duì)稱中心的異極晶體加在晶體上的外力除了使晶體發(fā)生形變以外,還將改變晶體的極化狀態(tài),在晶體內(nèi)部建立電場(chǎng),這種由于機(jī)械力作用使介質(zhì)發(fā)生極化的現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)。加速度傳感器就是利用了其內(nèi)部的由于加速度造成的晶體變形這個(gè)特性。加速度傳感器有多種不同的類型,技術(shù)應(yīng)用也是不太一樣的。在汽車工業(yè)聲場(chǎng)當(dāng)中,壓阻式加速度傳感器應(yīng)用比較廣泛,在一定程度上提升了汽車的安全性能。加速度傳感器有時(shí)會(huì)碰到低頻場(chǎng)合測(cè)量時(shí)輸出信號(hào)出現(xiàn)失真的情況,這多是外界環(huán)境不良而造成的,用戶在使用的時(shí)候,可以多加注意。
責(zé)任編輯:David
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