廊坊市航新仪器仪表有限公司

加速传感器顾名思义就是一种能够测量出产品加速度的一种设备。生活中我们一般常用的主要是两种加速度计，分别是角加速度计和线加速度计。生活中我们又将它分为四种类别，分别是压电式加速度传感器、压阻式加速度传感器、 电容 式传感器、伺服式传感器单轴加速度传感器。加速度传感器是一种利用感受加速度并将其转换为电信号的方式来测量加速力(加速力即指作用于物体上使物体处于加速过程中的力)的设备加速度传感器。目前已在汽车安全、智能产品、游戏控制等众多领域都得到广泛的应用。

加速度传感器是一种能够测量加速力，将加速度转换为电信号的电子设备，加速度传感器和陀螺仪通常称为惯性传感器，常用于各种设备或终端中实现姿态检测，运动检测等，也就很适合玩体感游戏的人群。加速度传感器利用重力加速度，可以用于检测设备的倾斜角度，但是它会受到运动加速度的影响，使倾角测量不够准确加速度传感器厂家，所以通常需利用陀螺仪和磁传感器补偿。同时磁传感器测量方位角时，也是利用地磁场，当系统中电流变化或周围有导磁材料时，以及当设备倾斜时，测量出的方位角也不准确，这时需要用加速度传感器（倾角传感器）和陀螺仪进行补偿。随着惯性系统低成本化的发展，在20世纪60年代中期开始出现新型的非液浮的所谓干式加速度计石英扰性加速度传感器。由于这种仪表采用挠性支承技术，所以称为石英挠性加速度计，且其结构与工艺大大简化。目前这种石英挠性加速度计已广泛应用于各类现代惯性系统中。

1、模拟输出vs数字输出：这个是先需要考虑的。这个取决于你系统中和加速度传感器之间的接口。一般模拟输出的电压和加速度是成比例的，比如2.5V对应0g的加速度，2.6V对应于0.5g的加速度。数字输出一般使用脉宽调制（PWM）信号。

2、测量轴数量：对于多数项目来说，两轴的加速度传感器已经能满足多数应用了。对于某些特殊的应用，比如UAV，ROV控制，三轴的加速度传感器可能会适合一点。

3、测量值：如果你只要测量机器人相对于地面的倾角，那一个±1.5g加速度传感器就足够了。但是如果你需要测量机器人的动态性能，±2g也应该足够了。要是你的机器人会有比如突然启动或者停止的情况出现，那你需要一个±5g的传感器。

4、灵敏度:一般来说，越灵敏越好。越灵敏的传感器对一定范围内的加速度变化更敏感，输出电压的变化也越大，这样就比较容易测量，从而获得更准确的测量值。

5、带宽:这里的带宽实际上指的是刷新率。也就是说每秒钟，传感器会产生多少次读数。对于一般只要测量倾角的应用，50HZ的带宽应该足够了，但是对于需要进行动态性能，比如振动，你会需要一个具有上百HZ带宽的传感器。

6、电阻/缓存机制:对于有些微控制器来说，要进行A/D转化，其连接的传感器阻值必须小于10kΩ。比如加速度传感器的阻值为32kΩ，在PIC和AVR控制板上无法正常工作，所以建议在购买传感器前，仔细阅读控制器手册，确保传感器能够正常工作。

   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，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。

这些年来随着惯导系统广泛的应用发展对其加速度计的精度要求、稳定要求不断提高有以下几点性能范围：

1、测量范围：-g~+g

2、阈值：10-5g~10-6g

3、线性度：10-2%~10-4%

4、偏值：10-3g~10-5g

因为惯性导航需要的精度要求很高所以对其加速度计的性能需要保持很好的特性，所以需要考虑温度的变化、仪表的机电参数和电子部件参数随时间变化、受到磁、辐射和其它干扰以及对象随线加速度和角加速度运动而出现误差的可能性。为了消除这些误差,除了优化仪表的结构和系统外,还要研究仪表的校正方法,建立误差模型以便在对象的数字计算机中进行算法补偿。

现在有很多不错的加速度计结构方案并生产使用，而惯导系统中主要采用有摆式积分陀螺加速度计、力平衡式加速度计、振弦加速度计、振梁加速度计和单晶硅微加工加速度计。

1、摆式积分陀螺加速度计：优点是刻度系数的长期稳定性好。

2、力平衡式加速度计:优点是它利用闭路系统的负反馈原理把检测质量悬浮在其结构的某一固定位置上，是应用广泛的一种。

3、振弦式加速度计:比力平衡式加速度计的抗辐射性能好,比摆式积分陀螺加速度计尺寸小、结构简单、价格便宜.