加速度傳感器的原理：

 

tongguozhegejiasuduchuanganqi，keyiceliangshoujihuozheshishouhuanzaisangebutongfangxiangshangdejiasudu。tongguoduijiasududezhijinxingjisuan

，jiukeyidagaicechuzouludebushu。gonghaogengxiaodanjingdudi

 

 

有(you)一(yi)種(zhong)特(te)殊(shu)的(de)材(cai)料(liao)，叫(jiao)壓(ya)電(dian)陶(tao)瓷(ci)材(cai)料(liao)，這(zhe)種(zhong)材(cai)料(liao)製(zhi)備(bei)成(cheng)的(de)加(jia)速(su)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)可(ke)根(gen)據(ju)作(zuo)用(yong)在(zai)上(shang)麵(mian)的(de)力(li)的(de)大(da)小(xiao)產(chan)生(sheng)不(bu)同(tong)的(de)形(xing)變(bian)，就(jiu)可(ke)以(yi)產(chan)生(sheng)不(bu)同(tong)的(de)電(dian)壓(ya)變(bian)化(hua)。通(tong)過(guo)作(zuo)用(yong)在(zai)上(shang)麵(mian)的(de)力(li)來(lai)測(ce)量(liang)出(chu)加(jia)速(su)度(du)，然(ran)後(hou)通(tong)過(guo)加(jia)速(su)度(du)判(pan)斷(duan)出(chu)人(ren)在(zai)走(zou)路(lu)時(shi)是(shi)在(zai)哪(na)個(ge)方(fang)向(xiang)進(jin)行(xing)運(yun)動(dong)
，或(huo)者(zhe)說(shuo)頻(pin)率(lv)大(da)概(gai)是(shi)多(duo)少(shao)。

 

各種結構型式的加速度傳感器應用

 

下麵來了解下這四種加速度傳感器在振動、衝擊測量中的應用。

 

壓電式加速度傳感器

 

壓電式加速度傳感器是一種自發式傳感器
，其輸出電荷與所感受的加速度成正比。它具有精確度高、頻響寬、動態範圍大、尺寸小、重量輕、壽命長、易於安裝
、穩(wen)定(ding)性(xing)好(hao)等(deng)特(te)點(dian)。可(ke)以(yi)采(cai)用(yong)天(tian)然(ran)石(shi)英(ying)，經(jing)過(guo)適(shi)當(dang)切(qie)割(ge)構(gou)成(cheng)敏(min)感(gan)元(yuan)件(jian)
，但(dan)靈(ling)敏(min)度(du)低(di)
，造(zao)價(jia)高(gao)。目(mu)前(qian)常(chang)用(yong)的(de)是(shi)鐵(tie)電(dian)材(cai)料(liao)
，這(zhe)是(shi)一(yi)種(zhong)經(jing)過(guo)人(ren)工(gong)極(ji)化(hua)處(chu)理(li)而(er)具(ju)有(you)壓(ya)電(dian)性(xing)質(zhi)的(de)人(ren)工(gong)陶(tao)瓷(ci)，采(cai)用(yong)良(liang)好(hao)的(de)配(pei)製(zhi)燒(shao)結(jie)工(gong)藝(yi)可(ke)以(yi)得(de)到(dao)很(hen)高(gao)的(de)壓(ya)電(dian)靈(ling)敏(min)度(du)和(he)工(gong)作(zuo)溫(wen)度(du)
，經(jing)過(guo)老(lao)化(hua)處(chu)理(li)後(hou)可(ke)以(yi)保(bao)證(zheng)長(chang)期(qi)溫(wen)度(du)穩(wen)定(ding)性(xing)
，它(ta)易(yi)於(yu)製(zhi)成(cheng)各(ge)種(zhong)形(xing)狀(zhuang)的(de)敏(min)感(gan)元(yuan)件(jian)，已(yi)先(xian)後(hou)製(zhi)成(cheng)了(le)各(ge)種(zhong)結(jie)構(gou)形(xing)式(shi)的(de)加(jia)速(su)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)。

 

單dan端duan壓ya縮suo式shi具ju有you靈ling敏min度du高gao，共gong振zhen頻pin率lv高gao的de特te點dian，適shi用yong於yu一yi般ban測ce量liang。基ji座zuo隔ge離li壓ya縮suo式shi可ke把ba基ji座zuo耦ou合he的de影ying響xiang減jian到dao最zui小xiao，更geng適shi合he於yu低di振zhen級ji的de測ce量liang，也ye適shi合he於yu安an裝zhuang麵mian上shang有you應ying變bian或huo溫wen度du不bu穩wen定ding的de地di方fang。

 

環huan形xing剪jian切qie式shi具ju有you尺chi寸cun小xiao，重zhong量liang輕qing的de特te點dian，適shi於yu測ce量liang衝chong擊ji或huo輕qing小xiao結jie構gou件jian的de振zhen動dong，因yin敏min感gan元yuan件jian與yu底di座zuo很hen好hao的de隔ge離li
，故gu能neng有you效xiao地di避bi開kai底di座zuo彎wan曲qu和he噪zao聲sheng的de影ying響xiang，因yin敏min感gan元yuan件jian隻zhi受shou剪jian切qie作zuo用yong
，就jiu減jian小xiao了le熱re釋shi電dian效xiao應ying。中zhong心xin孔kong安an裝zhuang環huan形xing剪jian切qie式shi可ke任ren意yi選xuan定ding接jie線xian方fang向xiang。隔ge離li剪jian切qie式shi采cai用yong了le多duo塊kuai晶jing體ti和he無wu源yuan補bu償chang片pian，提ti高gao了le靈ling敏min度du，擴kuo寬kuan了le溫wen度du範fan圍wei，保bao證zheng了le穩wen定ding性xing
，具ju有you最zui高gao的de信xin噪zao比bi。

 

集成電路式壓電加速度傳感器

 

集(ji)成(cheng)電(dian)路(lu)式(shi)壓(ya)電(dian)加(jia)速(su)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)製(zhi)成(cheng)是(shi)微(wei)電(dian)子(zi)學(xue)技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展(zhan)結(jie)果(guo)，在(zai)這(zhe)種(zhong)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)殼(ke)體(ti)內(nei)裝(zhuang)有(you)微(wei)電(dian)子(zi)信(xin)號(hao)適(shi)調(tiao)電(dian)路(lu)，因(yin)此(ci)做(zuo)到(dao)了(le)低(di)阻(zu)抗(kang)輸(shu)出(chu)，輸(shu)出(chu)信(xin)號(hao)大(da)，對(dui)電(dian)纜(lan)和(he)接(jie)頭(tou)帶(dai)來(lai)的(de)幹(gan)擾(rao)信(xin)號(hao)很(hen)不(bu)敏(min)感(gan)，對(dui)各(ge)種(zhong)環(huan)境(jing)因(yin)素(su)不(bu)敏(min)感(gan)
，用(yong)一(yi)根(gen)雙(shuang)線(xian)電(dian)纜(lan)或(huo)兩(liang)根(gen)塑(su)料(liao)皮(pi)絞(jiao)合(he)線(xian)可(ke)同(tong)時(shi)起(qi)到(dao)供(gong)電(dian)和(he)傳(chuan)輸(shu)信(xin)號(hao)的(de)作(zuo)用(yong)
，使(shi)用(yong)長(chang)電(dian)纜(lan)也(ye)不(bu)會(hui)降(jiang)低(di)靈(ling)敏(min)度(du)
，不(bu)會(hui)增(zeng)加(jia)噪(zao)聲(sheng)
，結(jie)構(gou)簡(jian)單(dan)，造(zao)價(jia)低(di)，且(qie)改(gai)善(shan)了(le)性(xing)能(neng)，特(te)別(bie)適(shi)用(yong)於(yu)各(ge)種(zhong)工(gong)程(cheng)現(xian)場(chang)和(he)需(xu)要(yao)遠(yuan)距(ju)離(li)測(ce)量(liang)的(de)地(di)方(fang)，對(dui)靈(ling)敏(min)度(du)高(gao)的(de)甚(shen)至(zhi)可(ke)以(yi)直(zhi)接(jie)接(jie)記(ji)錄(lu)儀(yi)器(qi)，使(shi)用(yong)方(fang)便(bian)。Endevco稱這種傳感器為ISOTRON
，下圖為等效電路圖。

 

 

壓阻式加速度傳感器

 

新xin式shi的de壓ya阻zu式shi加jia速su度du傳chuan感gan器qi的de結jie構gou
，它ta是shi由you整zheng塊kuai矽gui晶jing體ti製zhi成cheng的de。它ta以yi矽gui壓ya阻zu應ying變bian片pian作zuo為wei敏min感gan元yuan件jian，這zhe實shi際ji上shang是shi一yi塊kuai固gu定ding的de矽gui電dian阻zu，其qi電dian阻zu的de變bian化hua與yu所suo承cheng受shou的de機ji械xie應ying力li成cheng正zheng比bi。這zhe可ke以yi由you體ti積ji很hen小xiao的de整zheng體ti矽gui片pian經jing過guo微wei細xi加jia工gong製zhi成cheng，因yin此ci又you稱cheng為wei整zheng體ti式shi傳chuan感gan器qi，從cong而er避bi開kai了le把ba矽gui應ying變bian片pian粘zhan貼tie到dao懸xuan梁liang臂bi上shang的de老lao式shi結jie構gou所suo帶dai來lai的de機ji械xie連lian接jie不bu準zhun確que的de影ying響xiang。壓ya阻zu式shi加jia速su度du傳chuan感gan器qi在zai電dian路lu中zhong構gou成cheng為wei惠hui斯si登deng電dian橋qiao，產chan生sheng與yu振zhen動dong加jia速su度du成cheng正zheng比bi的de電dian信xin號hao。由you於yu是shi配pei對dui使shi用yong
，所suo以yi保bao證zheng了le在zai不bu同tong的de溫wen度du條tiao件jian下xia輸shu出chu的de穩wen定ding性xing。

 

zhezhongchuanganqidetedianshinengceliangpinlvdidaozhiliudexinhaoerbuhuichanshengxiangweishizhen。tadeshuchuzukangdi
，shuchudianpinggao，neizaizaoshengdi，duidiancihejingdianganraodemingandudi
，suoyiyiyuxinhaoshitiao。mouxieyazushijiasuduchuanganqidelingmindugaodaozuyizhijiequdongjiluyi。taduidizuoyingbianhereshunbianbumingan，zaichengshoudachongjijiasuduzuoyongshimeiyoulingdianpiaoyi，keyiyongfanzhuanfajinxingbiaoding，yinciguangfandiyongyudipinzhendonghechixushijianchangdechongjiceliangzhong，liruyunshuguochengzhongzhendonghechongjideceliang
、包裝試驗、衝擊波研究

、汽車碰撞試驗、模態分析、顫振研究
、生物醫學現象的研究中。

 

變電容式加速度傳感器

 

變(bian)電(dian)容(rong)式(shi)加(jia)速(su)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)是(shi)采(cai)用(yong)另(ling)一(yi)種(zhong)物(wu)理(li)原(yuan)理(li)製(zhi)成(cheng)的(de)矽(gui)加(jia)速(su)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)，與(yu)壓(ya)阻(zu)式(shi)的(de)相(xiang)比(bi)，它(ta)有(you)更(geng)高(gao)的(de)靈(ling)敏(min)度(du)和(he)抗(kang)環(huan)境(jing)振(zhen)動(dong)和(he)衝(chong)擊(ji)的(de)能(neng)力(li)

，對(dui)溫(wen)度(du)不(bu)敏(min)感(gan)
，穩(wen)定(ding)性(xing)好(hao)，線(xian)性(xing)度(du)高(gao)。描(miao)述(shu)上(shang)訴(su)各(ge)種(zhong)加(jia)速(su)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)動(dong)態(tai)特(te)性(xing)的(de)參(can)數(shu)是(shi)：靈敏度、幅頻響應
、相頻響應
、安裝共振頻率
、橫向靈敏度、幅值非線性等。

 

加速度傳感器應用領域

 

計步功能隻是加速度傳感器的一部分應用。在車輛安全、橋梁健康等方麵，加速度傳感器都有著非常重要的作用。

 

中國電子科學研究院工程師廖勇：cheshangdeanquanqinangweishenmehuidanqilai？chekaidaoyidingsuduyishang，ruguoturantingxialai
，anquanqinangjiuhuidanchu
，zheshijishangshiyouyigejiasuduchuanganqizaiceliangchezaiqianjinfangxiangdejiasudu。tongguoyigeliangdebianhua
，laipanduanxianzaiyingbuyinggaibaanquanqinangdanchulai。

 

以上就是關於加速度傳感器原理與應用知識介紹
，加速度傳感器還可以應用在橋梁的健康監測中、汽車領域和硬盤抗衝擊防護實驗中。以汽車為例，它可以應用在汽車碰撞試驗

、汽車安全氣囊（Airbag）、ABS防抱死刹車係統、電子穩定程序（ESP）
、電控懸掛係統等。

 

 

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