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選購加速度傳感器要考慮的方面
1、模擬輸出vs數(shù)字輸出:這個是先需要考慮的。這個取決于你系統(tǒng)中和加速度傳感器之間的接口。一般模擬輸出的電壓和加速度是成比例的,比如2.5V對應(yīng)0g的加速度,2.6V對應(yīng)于0.5g的加速度。數(shù)字輸出一般使用脈寬調(diào)制(PWM)信號。
2、測量軸數(shù)量:對于多數(shù)項目來說,兩軸的加速度傳感器已經(jīng)能滿足多數(shù)應(yīng)用了。對于某些特殊的應(yīng)用,比如UAV,ROV控制,三軸的加速度傳感器可能會適合一點。
3、測量值:如果你只要測量機器人相對于地面的傾角,那一個±1.5g加速度傳感器就足夠了。但是如果你需要測量機器人的動態(tài)性能,±2g也應(yīng)該足夠了。要是你的機器人會有比如突然啟動或者停止的情況出現(xiàn),那你需要一個±5g的傳感器?! ?
4、靈敏度:一般來說,越靈敏越好。越靈敏的傳感器對一定范圍內(nèi)的加速度變化更敏感,輸出電壓的變化也越大,這樣就比較容易測量,從而獲得更準確的測量值。
5、帶寬:這里的帶寬實際上指的是刷新率。也就是說每秒鐘,傳感器會產(chǎn)生多少次讀數(shù)。對于一般只要測量傾角的應(yīng)用,50HZ的帶寬應(yīng)該足夠了,但是對于需要進行動態(tài)性能,比如振動,你會需要一個具有上百HZ帶寬的傳感器。
6、電阻/緩存機制:對于有些微控制器來說,要進行A/D轉(zhuǎn)化,其連接的傳感器阻值必須小于10kΩ。比如加速度傳感器的阻值為32kΩ,在PIC和AVR控制板上無法正常工作,所以建議在購買傳感器前,仔細閱讀控制器手冊,確保傳感器能夠正常工作。
加速度是描述物體速度變化快慢的物理量,通過測量由于重力引起的加速度,你可以計算出設(shè)備相對于水平面的傾斜角度。通過分析動態(tài)加速度,你可以分析出設(shè)備移動的方式。為了測量并計算這些物理量,便產(chǎn)生了加速度傳感器。當加速度傳感器完全水平時,可以預(yù)期重力傳感器不能區(qū)分水平面中的旋轉(zhuǎn)角度,即不能顯示繞Z軸的旋轉(zhuǎn),只有陀螺儀可以檢測到它。加速度傳感器,包括由硅膜片、上蓋、下蓋,膜片處于上蓋、下蓋之間,鍵合在一起;一維或二維納米材料、金電極和引線分布在膜片上,并采用壓焊工藝引出導(dǎo)線;工業(yè)現(xiàn)場測振傳感器,主要是壓電式加速度傳感器。加速度傳感器具有強力的故障檢測功能,具體包括數(shù)字啟動時的自我診斷,校正存儲器的奇偶校驗,總和校驗以及一般情況的故障檢測功能。該產(chǎn)品可用于水平或垂直檢測,零點的溫度相關(guān)系數(shù)在1mg/℃以下。傳感器元件采用的是過阻尼 (通過加入惰性氣體降低高頻噪聲) 結(jié)構(gòu)。
加速度傳感器工作原理壓阻式傳感器利用材料的壓阻效應(yīng)將物理量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量的方式來實現(xiàn)信號測量。目前,壓阻式加速度傳感器多采用如圖1所示的“梁-質(zhì)量塊”結(jié)構(gòu),主要包括質(zhì)量塊、支撐梁和壓敏電阻3個基本元件。因此,由石英撓性加速度計構(gòu)成的石英撓性加速度計組件被廣泛地應(yīng)用于捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中。傳感器的高、低截止頻率與誤差直接相關(guān),允許的誤差范圍越大其頻率范圍越寬。一般來說,傳感器高頻響應(yīng)取決于機械特性,而低頻響應(yīng)由傳感器及其后繼電路綜合電參數(shù)決定,頻率截止高的傳感器必然是體積小重量輕,反之用于低頻測量的一般都體積大重量重。加速度傳感器使用中常見的問題出在測量點的選擇和連接方式,選擇測量點的原則是在不影響試驗件安裝的情況下盡量靠近試驗件或者試驗件上某個關(guān)心的點,由于振動夾具千差萬別,如果只是簡單把傳感器連接在振動臺面上的話,可能會造成試驗件上的量值超標。
1、線加速度傳感器是利用慣性原理來進行工作的。根據(jù)公式A=F/M,即加速度=慣性力/質(zhì)量,只需對慣性力F進行測量即可得出加速度A的大小。為了避免受到EMI的影響,可以使用電壓抑制器和內(nèi)部屏蔽層對加速度傳感器加以保護。2、角加速度傳感器英文全稱是它是一種測量角加速度的慣性傳感器,可測量兩個(待測)物體間的角度變化率,角加速度是角位移對時間的二次微分,也可以是角速度對時間的一次微分。角加速度傳感器的研究目前朝兩個方向發(fā)展。三軸加速度傳感器廠家產(chǎn)品具有優(yōu)良的長期穩(wěn)定性、重復(fù)性、啟動性能、環(huán)境適應(yīng)性及高可靠性等特點,既可用于靜態(tài)測試也可以用于動態(tài)測試,也是一款標準的振動傳感器。