傳感器作為故障信息監(jiān)測與診斷的數(shù)據(jù)來源,其對工程裝備工作參數(shù)的拾取精度直接決定了后續(xù)故障診斷的準(zhǔn)確度,是機(jī)械故障信息監(jiān)測的關(guān)鍵器件。加速度傳感器是一種能夠測量加速度的傳感器。通常由質(zhì)量塊、阻尼器、彈性元件、敏感元件和適調(diào)電路等部分組成。傳感器在加速過程中，通過對質(zhì)量塊所受慣性力的測量，廊坊市航新儀器儀表有限公司三向加速度傳感器體積小、重量輕、功耗小、啟動(dòng)快、成本低、可靠性高、易于實(shí)現(xiàn)數(shù)字化和智能化。2、測量軸數(shù)量：對于多數(shù)項(xiàng)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。而且，由于微機(jī)械結(jié)構(gòu)制作準(zhǔn)確、重復(fù)性好、易于集成化、適于大批量生產(chǎn)，它的性能價(jià)格比很高。

各種結(jié)構(gòu)型式的加速度傳感器應(yīng)用

加速度傳感器在振動(dòng)和沖擊測量中的應(yīng)用。

壓電加速度傳感器

壓電加速度計(jì)是一種自發(fā)傳感器，其輸出電荷與感知加速度成比例。它具有精度高，頻率響應(yīng)寬，動(dòng)態(tài)范圍大，體積小，重量輕，壽命長，安裝方便，穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。天然石英經(jīng)適當(dāng)切割后可用于形成敏感元件，但靈敏度低，成本高。

環(huán)剪式具有體積小，重量輕的特點(diǎn)。它適用于測量沖擊或輕型和小型結(jié)構(gòu)部件的振動(dòng)。由于敏感元件與基座隔離良好，可有效避免基座彎曲和噪聲的影響。該元素僅被剪切，降低了熱電效應(yīng)。

集成壓電加速度計(jì)

集成電路壓電加速度計(jì)的制造是微電子技術(shù)發(fā)展的結(jié)果。傳感器外殼配有微電子信號調(diào)理電路，從而實(shí)現(xiàn)低阻抗輸出，大輸出信號，一對電纜和連接器。干擾信號非常不敏感，對各種環(huán)境因素不敏感。使用雙線電纜或兩根塑料絞合線可以同時(shí)提供電力和傳輸信號。長電纜不會(huì)降低靈敏度。它不會(huì)增加噪音，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，性能提高。這些傳感器一般提供±2G至±16G的加速度測量范圍，采用I2C或SPI接口和MCU相連，數(shù)據(jù)精度小于16bit。它特別適用于需要進(jìn)行長距離測量的各種工程場所和場所。對于高靈敏度，它甚至可以直接連接到記錄儀器，方便使用。

壓阻式加速度計(jì)

新型壓阻式加速度計(jì)的結(jié)構(gòu)由單片硅晶體制成。它使用硅壓阻式應(yīng)變計(jì)作為敏感元件，它實(shí)際上是一個(gè)固定的硅電阻器，其電阻與其承受的機(jī)械應(yīng)力成正比。

石英柔性加速度計(jì)用于載波微重力測量系統(tǒng)和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，可用于靜態(tài)角度測量系統(tǒng)。 三向加速度傳感器用于姿態(tài)測量和各種物體導(dǎo)航的。石英柔性加速度計(jì)用于加速度測量系統(tǒng)，用于空間受限的移動(dòng)物體。

可變電容加速度計(jì)

可變電容加速度計(jì)是由另一物理原理制成的硅加速度計(jì)。與壓阻式相比，它具有更高的靈敏度和抗環(huán)境振動(dòng)和沖擊性能。它對溫度不敏感，穩(wěn)定性好。 ，線性度高。壓電式加速度傳感器的誤差較小，通常約為壓阻式加速度傳感器的一半。加速度計(jì)應(yīng)用領(lǐng)域的步進(jìn)計(jì)數(shù)器功能僅是加速度計(jì)應(yīng)用的一部分。加速度傳感器在車輛安全和橋梁健康方面發(fā)揮著非常重要的作用。

一般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。由于這個(gè)變形會(huì)產(chǎn)生電壓，只要計(jì)算出產(chǎn)生電壓和所施加的加速度之間的關(guān)系，就可以將加速度轉(zhuǎn)化成電壓輸出。當(dāng)然，還有很多其它方法來制作加速度傳感器，比如壓阻技術(shù)，電容效應(yīng)，熱氣泡效應(yīng)，諧振式，隧穿式，等，但是其基本的原理都是由于加速度產(chǎn)生某個(gè)介質(zhì)產(chǎn)生變形，通過測量其變形量并用相關(guān)電路轉(zhuǎn)化成電壓輸出。選擇加速度傳感器需要考慮的因素：模擬輸出vs數(shù)字輸出、測量軸數(shù)量、測量值、靈敏度、帶寬、電阻/緩存機(jī)制等等方面。從“神舟一號”到“神舟七號”，石英撓性加速度計(jì)為飛船返回艙提供了準(zhǔn)確的加速度測量；從“神舟八號”到“神舟十一號”，石英撓性加速度計(jì)身兼數(shù)職，作為加速度敏感部件的核心器件，為飛船姿態(tài)控制、交會(huì)對接提供微重力和速度等信息精測；在已經(jīng)完成的嫦娥3號和即將開展的嫦娥5號飛行任務(wù)中，它都是不可或缺的重要產(chǎn)品。隨著慣性系統(tǒng)低成本化的發(fā)展，在20世紀(jì)60年代中期開始出現(xiàn)新型的非液浮的所謂干式加速度計(jì)。