廊坊市航新仪器仪表有限公司

三轴加速度传感器具有体积小和重量轻特点，可以测量空间加速度，能够准确反映物体的运动性质，在航空航天、机器人、汽车和医学等领域得到广泛的应用。三轴加速度传感器与二轴加速度传感器的区别是，三轴加速度传感器在三个方向（空间相互垂直）检测加速度。二轴加速度传感器在两个方向（平面相互垂直）检测加速度。三轴加速度传感器大多采用压阻式、压电式和电容式工作原理微型加速度传感器，产生的加速度正比于电阻、电压和电容的变化，通过相应的放大和滤波电路进行采集。对于多数的传感器应用来看，两轴的加速度传感器已经能满足多数应用。但是有些方面的应用还是集中在三轴加速度传感器中例如在数采设备，贵重资产监测，碰撞监测，测量建筑物振动,风机,风力涡轮机和其他敏感的大型结构振动。

   目前的加速度传感器有多种实现方式，主要可分为压电式、电容式及热感应式三种，这三种技术各有其优缺点。以电容式3轴加速度计的技术原理为例。电容式加速度计能够感测不同方向的加速度或振动等运动状况。其主要为利用硅的机械性质设计出的可移动机构：由于加速度使得机械悬臂与两个电极之间的距离发生变化，从而改变了两个电容的参数。通过集成的开关电容放大电路量测电容参数的变化石英扰性加速度传感器，形成了与加速度成正比的电压输出。因此3轴加速度传感器必然包含一个单纯的机械性MEMS传感器和一枚ASIC接口芯片两部分，前者内部有成群移动的电子，主要测量XY及Z轴的区域，后者则将电容值的变化转换为电压输出。

加速度传感器是一种能够测量加速力的电子设备。加速力就是当物体在加速过程中作用在物体上的力，就好比地球引力，也就是重力。加速力可以是个常量。加速度传感器使用中常见的问题出在测量点的选择和连接方式，选择测量点的原则是在不影响试验件安装的情况下尽量靠近试验件或者试验件上某个关心的点，由于振动夹具千差万别，如果只是简单把传感器连接在振动台面上的话，可能会造成试验件上的量值超标。连接方式上更佳方案是采用绝缘螺钉连接，有条件的话再涂上螺纹胶，以保证连接的牢固可靠；其次采用胶粘式也比较可靠，但要注意传感器应该与夹具之间保持绝缘；此外还有吸铁方式连接，但是该方案用于更值高的环境时连接不可靠，而且吸铁的磁场会对传感器产生一定的影响，因此不推荐使用。

石英挠性摆组件由中心盘、安装环、连接中心盘和安装环的两个挠性平桥以及 固定在中心盘上的两个铝质骨架的力矩器线圈组成。 在安装环上，每面有三个安装凸台，挠性平桥形成柔软的挠性支撑，使中心盘可以 绕挠性平桥的枢轴相对安装环转动。差动电容传感器由电容器的两个动极板（石英摆片 镀金区）和电容器的两个定极板（力矩器的端面）构成。力矩器是由两个铁磁组合和两 个顺向连接的力矩器动圈构成。摆组件靠挠性平桥支撑，它使得加速度计在输入轴方向 的刚度很小，呈近于自由的无约束状态，而在其它轴方向的刚度很大。因此，当沿加速 度计的输入轴有加速度作用时，由于摆质量的位置变化，使差动电容传感器的电容值发 生变化。力平衡电子放大器检测这一变化并产生一个再平衡电流加给力矩器，它产生的 电磁力矩有使摆质量回到原位置的倾向，直到与惯性力矩平衡。在力平衡状态下，测量 流过采样电阻的电流，便可以得到加速度计测量的加速度。 伺服电路主要由基准三角波发生器、差动电容检测器、电流积分器、跨导补偿放大 器和电压调节器等部分组成。

随着加速度计的不断发展，加速度计的应用领域也越来越广，在仪器仪表、设备检测、方向测量、倾角和摇摆测量、工业振动检测、贵重物品防摔、运动员辅助训练等中也发挥着重要的作用。一个三轴加速度计实际上包含了三个独立的加速度计，每个加速度计测量一个轴向上的速度变化。这些信号合并在一起就记录了三维空间上的移动变化。加速度传感器厂家具有高灵敏度、小尺寸、低成本等等特点，能够测量静态和动态加速力，因而使众多新型应用得以实现。