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什么是加速度傳感器

加速度傳感器，英文名稱為acceleration transducer, 是一種利用感受加速度并將其轉換為電信號的方式來測量加速力(加速力即指作用于物體上使物體處于加速過程中的力)的設備。目前已在汽車安全、智能產品、游戲控制等眾多領域都得到廣泛的應用。

加速度傳感器的工作原理

敏感元件將測點的加速度信號轉換為相應的電信號，進入前置放大電路，經過信號調理電路改善信號的信噪比，再進行模數轉換得到數字信號，最后送入計算機，計算機再進行數據存儲和顯示。

當傳感元件以加速度a運動時，質量塊受到一個與加速度方向相反的慣性力作用，發生與加速度成正比a的形變，使懸臂梁也隨之產生應力和應變。該變形被粘貼在懸臂梁上的擴散電阻感受到。根據硅的壓阻效應，擴散電阻的阻值發生與應變成正比的變化，將這個電阻作為電橋的一個橋臂，通過測量電橋輸出電壓的變化可以完成對加速度的測量。

當待測物運動時，支座和待測物同時加速運動。壓電元件受質量塊與加速度相反方向的慣性力作用，就在晶體2個表面產生交變電荷(電壓)。當振動頓率遠低于傳感器的固有頻率時,傳感器的輸出電荷(電壓)正比于作用力2

線加速度計的原理是慣性原理，也就是力的平衡，A(加速度)=F(慣性力)/M(質量) 我們只需要測量F就可以了。怎么測量F？用電磁力去平衡這個力就可以了。就可以得到 F對應于電流的關系。只需要用實驗去標定這個比例系數就行了。當然中間的信號傳輸、放大、濾波就是電路的事了。

加速度傳感器自然是對自身器件的加速度進行檢測。其自身的物理實現方式咱們就不去展開了,可以想象芯片內部有一個真空區域,感應器件即處于該區域,其通過慣性力作用引起電壓變化,并通過內部的ADC給出量化數值。

加速度傳感器的應用

多數加速度傳感器是根據壓電效應的原理來工作的所謂的壓電效應就是 "對于不存在對稱中心的異極晶體加在晶體上的外力除了使晶體發生形變以外，還將改變晶體的極化狀態，在晶體內部建立電場，這種由于機械力作用使介質發生極化的現象稱為正壓電效應 "。

一般加速度傳感器就是利用了其內部的由于加速度造成的晶體變形這個特性。由于這個變形會產生電壓，只要計算出產生電壓和所施加的加速度之間的關系，就可以將加速度轉化成電壓輸出。當然，還有很多其它方法來制作加速度傳感器，比如壓阻技術，電容效應，熱氣泡效應，光效應，但是其最基本的原理都是由于加速度產生某個介質產生變形，通過測量其變形量并用相關電路轉化成電壓輸出。每種技術都有各自的機會和問題。

壓阻式加速度傳感器由于在汽車工業中的廣泛應用而發展最快，加速度傳感器主要用于汽車安全氣囊、防抱死系統、牽引控制系統等安全性能方面。由于安全性越來越成為汽車制造商的賣點，這種附加系統也越來越多。壓阻式加速度傳感器2000年的市場規模約為4.2億美元，根據有關調查，預計其市值將按年平均4.1%速度增長，至2007年達到5.6億美元。這其中，歐洲市場的速度最快，因為歐洲是許多安全氣囊和汽車生產企業的所在地。