什么是加速度計(jì)？

什么是加速度計(jì)？

加速度計(jì)是一種將測量加速力的機(jī)電裝置。這些力可能是靜態(tài)的，如恒定的地心引力作用在你的腳上，或者它們可能是動(dòng)態(tài)的 - 通過移動(dòng)或振動(dòng)加速度計(jì)產(chǎn)生的。

在日常生活中，運(yùn)載體（飛機(jī)、火箭、艦船、車輛等）的運(yùn)動(dòng)是常見的。有運(yùn)動(dòng)，就會(huì)有位移和速度的變化，就會(huì)有加速度。通常，將利用檢測質(zhì)量的慣性力或力矩來感受、輸出運(yùn)動(dòng)物體線加速度或角加速度信息的裝置稱為加速度計(jì)。

加速度是物體運(yùn)動(dòng)的一種狀態(tài)，加速度計(jì)是通過測量加速度產(chǎn)生的慣性力來得到加速度的。為了使浮液的比重、粘度基本保持不變，以保證儀表的性能穩(wěn)定，一般要求有嚴(yán)格的溫控裝置石英撓性加速度計(jì)高精度，用于各種物體的姿態(tài)測量和導(dǎo)航。因此加速度計(jì)實(shí)質(zhì)上是測力計(jì)。加速度計(jì)測量的理論基礎(chǔ)是牛頓定律。同時(shí)也稱為重力傳感器 G-Sensor。物體在宇宙空間，就不可避免地受到力的作用，地球引力作用稱為重力，還有太陽、月球以及其他天體的引力作用。當(dāng)物體加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生慣性力。在加速度計(jì)工作過程中，慣性質(zhì)量除受引力和慣性力作用外，還有非引力非慣性力的其他約束力作用在慣性質(zhì)量上，如彈簧的彈性力、反饋控制電路作用的電磁力等，這些力與引力和慣性力相平衡。

加速度計(jì)有什么用途？

通過測量由于重力引起的靜態(tài)加速度，您可以找出設(shè)備相對(duì)于地球傾斜的角度。在潮濕的地方，必須對(duì)接線插頭采取密封措施，以確保加速度計(jì)的絕緣性良好。通過感測動(dòng)態(tài)加速度，您可以分析設(shè)備移動(dòng)的方式。起初，利用加速度計(jì)僅僅測量傾斜角和設(shè)備加速狀態(tài)顯然并不令人興奮。然而，工程師們已經(jīng)想出了許多方法利用加速度計(jì)發(fā)明出真正有用的產(chǎn)品。

加速度計(jì)可以幫助設(shè)備更好地了解其周圍環(huán)境。浮液的粘性對(duì)擺組件有阻尼作用,能減小動(dòng)態(tài)誤差,提高抗振動(dòng)和抗沖擊的能力。比如是否開車上坡？如果再走一步會(huì)不會(huì)跌倒？它現(xiàn)在是水平飛行還是在俯沖準(zhǔn)備炸你的學(xué)校？一個(gè)好的程序員可以利用加速度計(jì)采集的數(shù)據(jù)編寫出代碼來回答上述所有問題。加速度計(jì)還可以幫助分析使用振動(dòng)測試的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的問題，或者甚至有人用它來制作樂器。

另外，重力感測器的資料率也遠(yuǎn)高于里程表因此更適合用在DR。 就便利性來說，重力感測器是屬于自主性的元件，不須依靠外部的輔助資訊，里程表必須仰賴車輪的轉(zhuǎn)速的輔助資訊才能進(jìn)行位移的計(jì)算。

在計(jì)算世界中，IBM和蘋果公司近在筆記本電腦中開始使用加速度計(jì)來保護(hù)硬盤免受損壞。加速度計(jì)的工作原理主要分為以下幾類：閉環(huán)液浮擺式、撓型擺式、振弦式、擺式積分陀螺。比方說您不小心碰掉筆記本電腦，加速度計(jì)一旦檢測到突然的自由落體運(yùn)動(dòng)，會(huì)立即將硬盤驅(qū)動(dòng)器關(guān)閉，盡量避免頭部碰壞。以同樣的方式，裝備的g加速度計(jì)用它在正確的時(shí)間檢測到汽車碰撞和部署氣囊已經(jīng)成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方法。

一般來說，在電子設(shè)備中只要跟運(yùn)動(dòng)參數(shù)有關(guān)的功能，包括計(jì)步、手機(jī)的姿態(tài)測量、相關(guān)的游戲等等，都需要用到加速度計(jì)傳感器，而加速度計(jì)本質(zhì)上是一個(gè)振蕩系統(tǒng)，當(dāng)研究人員發(fā)射的聲波頻率與加速度計(jì)的固有頻率一致的時(shí)候，就會(huì)產(chǎn)生共振，使加速度計(jì)異常從而能發(fā)起網(wǎng)絡(luò)攻擊。已研制的石英撓性加速度計(jì)測試系統(tǒng)具有較高的系統(tǒng)穩(wěn)定性，保溫罩控溫精度達(dá)到±0。這就有點(diǎn)類似，魔術(shù)師在正確擊中到玻璃的共振頻率時(shí)，能隔空打破玻璃杯的道理一樣。不過，密歇根大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)可不是通過粉碎設(shè)備來達(dá)到目的，他們確定了來自 5 個(gè)制造商的 20 個(gè)不同加速度計(jì)的共振頻率，將錯(cuò)誤閱讀信息發(fā)送到設(shè)備，然后通過設(shè)備的加速計(jì)發(fā)送到電子設(shè)備的微處理器中，以此控制設(shè)備?？梢哉f，加速度計(jì)之于電子設(shè)備，正如眼睛，耳朵和鼻子之于人，如果人不能信任自己的感知了，那么所謂的安全性和可靠性必然化為烏有，同理電子設(shè)備也是如此。

微加速度計(jì)的基礎(chǔ)理論基本就是說牛頓第二定律，依據(jù)基礎(chǔ)的物理學(xué)基本原理，在1個(gè)系統(tǒng)軟件內(nèi)部，速率是沒法準(zhǔn)確測量的，但卻能夠準(zhǔn)確測量其瞬時(shí)速度。如果通過組合設(shè)備（單芯片，組合加速度計(jì)和陀螺儀）實(shí)現(xiàn)傾斜測量，則無需在汽車中安裝單獨(dú)的EPB模塊，這可以顯著降低汽車的成本。假如初速度己知，就能夠根據(jù)積分測算小組出線速率，從而能夠測算出平行線偏移。融合手機(jī)陀螺儀（用于測角速度），就能夠?qū)ξ飰K開展精準(zhǔn)定位。依據(jù)這一基本原理，大家很早已運(yùn)用加速度計(jì)和溜溜球開展貨輪，飛機(jī)場和航天器的導(dǎo)行，近些年，大家又把這項(xiàng)技術(shù)用以小車的無人駕駛和巡航飛彈的制導(dǎo)。汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展趨勢又給加速度計(jì)找到新的主要用途，小車的防滑氣襄就是說運(yùn)用加速度計(jì)來操縱的。隨之加速度計(jì)的飛速發(fā)展，加速度計(jì)的主要用途也愈來愈廣，在儀表設(shè)備、機(jī)器設(shè)備檢驗(yàn)、方位準(zhǔn)確測量、傾斜角和擺動(dòng)準(zhǔn)確測量、工業(yè)生產(chǎn)震動(dòng)檢驗(yàn)、私人物品防摔、選手輔助訓(xùn)煉等中也充分發(fā)揮著關(guān)鍵的功效?，F(xiàn)階段加速度計(jì)生產(chǎn)廠家剛開始把眼光看向了市場前景更加寬闊的消費(fèi)電子產(chǎn)品，特別是在是手持式機(jī)器設(shè)備銷售市場。

加速度計(jì)，是測量運(yùn)載體線加速度的儀表。慣性力矩使檢測質(zhì)量擺產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，其繞撓性樞軸產(chǎn)生角位移，該角位移使差動(dòng)電容傳感器產(chǎn)生電容差值，在小角位移時(shí)：Ａｃ＝Ｋｐ．ｄａ（２－３）式中：彳產(chǎn)電容差值，ｐＦ。加速度計(jì)是以加速度的觀點(diǎn)來測量物體運(yùn)動(dòng)的傳感器。加速度計(jì)所測量的加速度包括一般性物體的移動(dòng)速度變化（直線加速度）、物體的低頻晃動(dòng)、高頻振動(dòng)等。石英撓性加速度計(jì)目前已廣泛應(yīng)用于航空航天、科技、能源勘探、軌道交通，智慧交通等眾多領(lǐng)域的導(dǎo)航系統(tǒng)，姿態(tài)測量系統(tǒng)，微重力測量系統(tǒng)，尋北系統(tǒng)，穩(wěn)臺(tái)吊艙系統(tǒng)等。