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加速度傳感器的原理

加速度傳感器是一種能夠測量加速力的電子設備。加速力就是當物體在加速過程中作用在物體上的力，就好比地球引力，也就是重力。加速力可以是個常量，比如g，也可以是變量。加速度計有兩種：一種是角加速度計，是由陀螺儀（角速度傳感器）的改進的。另一種就是線加速度計。通過測量由于重力引起的加速度，可以計算出設備相對于水平面的傾斜角度。通過分析動態加速度，可以分析出設備移動的方式。

陀螺儀傳感器和加速度傳感器的區別

陀螺儀測角速度的，加速度是測線性加速度的。前者是慣性原理，后者是利用的力平衡原理。

加速度計在較長時間的測量值是正確的，而在較短時間內由于信號噪聲的存在，而有誤差。陀螺儀在較短時間內則比較準確而較長時間則會有與漂移而存有誤差。因此，需要兩者（相互調整）來確保航向的正確。

加速度傳感器是一種能夠測量加速力，將加速度轉換為電信號的電子設備。加速力就是當物體在加速過程中作用在物體上的力，就好比地球引力，也就是重力。加速力可以是個常量，比如g，也可以是變量。加速度計有兩種：一種是角加速度計，是由陀螺儀（角速度傳感器）的改進的。另一種就是線加速度計。加速度傳感器可應用在工業控制、儀器儀表；手柄振動和搖晃、玩具、鼠標；汽車制動啟動檢測、報警系統；結構物、環境監視；工程測振、地質勘探、檢測；鐵路、橋梁、大壩的振動測試與分析；高層建筑結構動態特性和安全保衛振動偵察上。一般加速度傳感器就是利用了其內部的由于加速度造成的晶體變形這個特性。由于這個變形會產生電壓，只要計算出產生電壓和所施加的加速度之間的關系，就可以將加速度轉化成電壓輸出。當然，還有很多其它方法來制作加速度傳感器，比如壓阻技術，電容效應，熱氣泡效應，光效應，但是其基本的原理都是由于加速度產生某個介質產生變形，通過測量其變形量并用相關電路轉化成電壓輸出。

加速度傳感器是一種能夠測量加速度的傳感器。通常由質量塊、阻尼器、彈性元件、敏感元件和適調電路等部分組成。傳感器在加速過程中，通過對質量塊所受慣性力的測量，利用牛頓第二定律獲得加速度值。根據傳感器敏感元件的不同，常見的加速度傳感器包括電容式、電感式、應變式、壓阻式、壓電式等。目前，有很多交通工具都開始用加速度傳感器。  傳感器的靈敏度是指在穩定工作狀態下輸出變化量與輸入變化量的比值，對于線性傳感器其靈敏度就是它的校準曲線的斜率，為一常數。而非線性傳感器的靈敏度為一變量，其靈敏度可表示為K = dY/dX，也可用某一小區域內的擬合直線的斜率表示。通常希望傳感器的靈敏度高，在滿量程內是恒定的，即傳感器的輸入輸出特性為直線。就加速度傳感器而言，就是加速度變化1g時，輸出電壓變化100mV,則其靈敏度為 100mV/g。 了解加速度傳感器的靈敏度是很有必要的，一般而言靈敏度大對測量電路要求低。但是靈敏度過大之后，一般也會要求測量電路的測量范圍寬。比較理想的是選擇合適的靈敏度，使傳感器在測量范圍內輸出零至滿幅的信號。這樣測量電路的測量范圍就能充分利用，更大限度上提高測量精度。

壓電加速度傳感器使用壓電片直接將振動信號轉換為電信號輸出。市場上銷售的普通壓電片的諧振頻率都在音頻段的，與振動信號頻率相差較大。為了降低諧振頻率，人們使用彈簧球與壓電片基體連接。在降低整體諧振頻率的同時，彈簧也降低振動能量的消耗，延長振動衰減的時間，增強了振動效果。那么言歸下傳，壓電加速度傳感器究竟有什么優點和缺點呢？

壓電加速度傳感器的兩大優點是：

1.結構簡單，取材方便；

2.安裝方便，使用壽命長。

壓電加速度傳感器的兩大缺點：

1.諧振頻率高，容易受到聲音的干擾；

2.輸出阻抗高，輸出信號弱，傳感器輸出信號需要經過放大電路放大后才能送檢測電路檢測。