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          加速度傳感器的工作原理和多種應用范圍

          發表時間:2021-05-12 18:37【 閱讀量:-

            我們將傳感器與我們的設備一起使用以監視和控制各種物理量。這些設備在傳感器的幫助下與周圍環境互動。隨著技術的發展,今天我們有了各種各樣的傳感器。無論是模擬形式還是數字形式,都可以測量物理量,例如溫度,壓力,濕度,方向,光強度等。加速度傳感器是用于測量設備速度和加速度的此類傳感器之一。


            一、什么是加速度傳感器?


            人體速度相對于時間的變化率稱為加速度。根據相對理論,取決于測量加速度的相對對象,有兩種類型的加速度。適當的加速度,即相對于慣性的身體或相對于被測物體靜止的觀察者的物理加速度。


            坐標加速度取決于坐標系的選擇和觀察者的選擇。這不等于適當的加速度。加速度傳感器是用于測量物體適當加速度的機電設備。


            二、加速度傳感器的工作原理


            加速度計的基本工作原理例如是彈簧上的傾倒質量。當此設備經歷加速度時,質量塊將移位,直到彈簧可以輕松移動質量塊為止,其速率等于所感測到的加速度。然后,使用該位移值來測量加速度。


            加速度計可用作數字設備和模擬設備。加速度計采用不同的方法設計。壓電,壓阻和電容元件通常用于將加速度計中引起的機械運動轉換為電信號。


            壓電加速度計由單晶組成。這些使用壓電效應來測量加速度。當施加應力時,這些晶體產生電壓,該電壓被解釋為確定速度和方向。


            電容式加速度計使用硅微機械元件。在此,當感測到加速度時會產生電容,并且該電容會轉換為電壓以測量速度值。


            現代的加速度計是最小的MEMS,由具有測試質量的懸臂梁組成。加速度計有二維和三維形式,可以測量速度和方向。當需要較高頻率范圍,高溫范圍和低包裝重量時,壓電加速度計是最佳選擇。


            三、加速度傳感器的應用如下:


            1.對于慣性導航系統,使用了高度靈敏的加速度計。


            2.用于檢測和監視旋轉機械中的振動。


            3.在數碼相機的屏幕上以直立的位置顯示圖像。


            4.用于無人機的飛行穩定。


            5.加速度計用于感測方向,協調加速度,振動,震動。


            6.用于檢測設備在筆記本電腦和移動設備中的位置。


            7.高頻記錄生物應用中的雙軸和三軸加速度,以區分動物的行為模式。


            8.機械健康監測。


            9.檢測轉子機器中的故障。


            10.這些也可用于建筑和結構監測,以在承受動態載荷時測量結構的運動和振動。


            11.測量CPR胸部按壓的深度。


            12.導航系統利用加速度傳感器來了解方向。


            13.遙感設備還使用加速度計來監視活動中的火山。

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