加速度計(jì)傳感器是一種可以測(cè)量加速度的傳感器。它通常由質(zhì)量、阻尼器、彈性元件、敏感元件和自適應(yīng)電路組成。在加速度過程中，傳感器利用牛頓第二定律獲得加速度值，測(cè)量質(zhì)量塊上的慣性力。根據(jù)傳感器敏感元件的不同，常見的加速度計(jì)傳感器有電容式、電感式、應(yīng)變式、壓阻式、壓電式等。

一、加速度計(jì)傳感器工作原理

      加速度計(jì)傳感器的原理是牛頓第二定律，即加速度定律，也就是力的平衡，A(加速度)= F(慣性力)/ M(質(zhì)量)。我們只需要測(cè)量f，怎么測(cè)量?用電磁力來平衡這個(gè)力�？梢缘玫紽與電流的關(guān)系。只需要用實(shí)驗(yàn)來標(biāo)定這個(gè)比例系數(shù)。當(dāng)然，中間的信號(hào)傳輸、放大和濾波都是電路的事情。

      大多數(shù)加速度計(jì)傳感器根據(jù)壓電效應(yīng)原理工作。

      所謂壓電效應(yīng)，就是“對(duì)于一個(gè)沒有對(duì)稱中心的異極晶體，施加在晶體上的外力不僅會(huì)使晶體變形，還會(huì)改變晶體的極化狀態(tài)，在晶體內(nèi)部建立電場(chǎng)。”這是由于機(jī)械力。使介質(zhì)極化的現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)。

      一般的加速度計(jì)傳感器利用了加速度引起晶體變形的特性。由于這種變形產(chǎn)生電壓，只要計(jì)算產(chǎn)生的電壓與施加的加速度之間的關(guān)系，加速度就可以轉(zhuǎn)換為電壓輸出。當(dāng)然，制作加速度計(jì)傳感器的方法還有很多，如壓阻技術(shù)、電容效應(yīng)、熱泡效應(yīng)、光效等，但最基本的原理是某一介質(zhì)由于加速度而變形，并對(duì)變形進(jìn)行測(cè)量和使用。相關(guān)電路被轉(zhuǎn)換成電壓輸出。每種技術(shù)都有自己的機(jī)遇和問題。

     壓電技術(shù)在工業(yè)上主要用于防止機(jī)器故障。使用該傳感器可以檢測(cè)潛在的機(jī)器故障，實(shí)現(xiàn)自我保護(hù)，避免對(duì)工人造成意外傷害。該傳感器受到用戶，特別是質(zhì)量行業(yè)用戶的追捧。再現(xiàn)性、穩(wěn)定性和自生性。

     使用加速度計(jì)傳感器時(shí)，有時(shí)在低頻場(chǎng)合測(cè)量時(shí)輸出信號(hào)失真，使用多種測(cè)量判斷方法一時(shí)找不到故障原因。經(jīng)過分析總結(jié)，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果失真的主要因素是:系統(tǒng)低頻響應(yīng)差，系統(tǒng)低頻信噪比差，外部環(huán)境對(duì)測(cè)量信號(hào)的影響。因此，只要存在加速度計(jì)傳感器低頻測(cè)量信號(hào)的失真，就可以對(duì)比以上三點(diǎn)，看看是哪個(gè)因素造成的，并有針對(duì)性地加以解決。

2 加速度計(jì)傳感器類型

1. 壓電式加速度傳感器

壓電式加速度計(jì)傳感器也叫壓電式加速度計(jì)。它也是一種慣性傳感器。壓電式加速度計(jì)傳感器的原理是利用壓電陶瓷或石英晶體的壓電效應(yīng)。當(dāng)加速度計(jì)振動(dòng)時(shí)，質(zhì)量施加在壓電元件上的力也會(huì)發(fā)生變化。當(dāng)測(cè)得的振動(dòng)頻率遠(yuǎn)低于加速度計(jì)的固有頻率時(shí)，力的變化與測(cè)得的加速度成正比。

2. 壓阻式加速度傳感器

壓阻式加速度計(jì)傳感器基于世界領(lǐng)先的MEMS硅微加工技術(shù)，具有體積小、功耗低等特點(diǎn)，易于與各種模擬和數(shù)字電路集成，被廣泛應(yīng)用于汽車碰撞實(shí)驗(yàn)、測(cè)試儀器、設(shè)備振動(dòng)監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。

3.電容式加速度傳感器

電容式加速度計(jì)傳感器是一種基于電容原理的變極距電容式傳感器。電容式加速度計(jì)傳感器/電容式加速度計(jì)是一種更通用的加速度計(jì)傳感器。在某些領(lǐng)域是不可替代的，比如安全氣囊、手機(jī)、移動(dòng)設(shè)備。電容式加速度計(jì)/電容式加速度計(jì)采用微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)工藝，在大規(guī)模生產(chǎn)中變得經(jīng)濟(jì)，從而保證了較低的成本。

4. 伺服加速度計(jì)傳感器

伺服加速度計(jì)傳感器是一種閉環(huán)測(cè)試系統(tǒng)，具有動(dòng)態(tài)性能好、動(dòng)態(tài)范圍大、