无线传感网用振动加速度传感器实用电路的几点
振动传感器的原理及应用
给出一个运行状态好坏的评价。仪器这一功 能的增加给给使用人员带来了很大的方便， 也符合国际上开发便携式振动测量仪的潮流。
VIB-5振动测量仪
——上海嘉仪信息科技有限公司
VIB-5振动测量仪具有操作简单，携 带方便等特点，可测量振动的加速度， 速度和位移，并且全部使用触摸式按键 操作。
加速度
测量范围 速 度
机械隔离系统与振动梁的材料都是石英 晶体，用特殊低温切割法把整块石英体切 成AT型晶片，这可以使传感器工作在较宽 的温度范围。石英晶体的温度稳定性好，Q 值高、弹性好，不易受四周环境的影响， 而且，重复性好，迟滞最小。
3、压电激励电极
在振动梁的上下两面蒸发沉积着四个电极， 利用了压电效应的可逆原理。当四个电极 加上电场后，梁在一阶弯曲振动状态下起 振，未输入压力时，其自然谐振频率主要 决定于梁的几何形状和结构。
（3）振动弦式传感器
1. 结构特点 振弦式压力传感器的主要结构如下图所示
（1）振弦 振弦是把待测压力值的变化转变为频率
变化的敏感元件，对传感器的精度、灵敏 度、稳定性起决定的作用。对振弦材料的 要求是：
① 抗拉强度高。 ② 弹性模量大。
③ 磁性和导电性能好。 ④ 线膨胀系数小，尺寸随时间的稳定性好。
（1）间歇激发法 图所示为间歇激发 的振弦压力传感器 的示意图。 （2）连续激发法
连续激发时，振弦也是置于电磁铁的磁 场中，同时，振弦通以交变电流，由于电磁 感应，振弦受到一个垂直于磁力线的作用力， 从而激发振弦作频率等于其自振频率的周期 运动。然而，同间歇激发一样，由于阻力作 用，振弦的自振也将逐渐衰减，因此必须补 给能量以维持振弦稳定的等幅振荡。
对运行中机械设备的工作状态有无异常， 设备运行故障原因在哪里进行监测的各种 振动测量仪器。设备管理人员与维修人员 能利用这些振动测量仪方便地检测运行中 电机、泵、风机、压缩机等一切机械设备 的振动值，从中得到许多设备运行的重要 信息。
无线振动传感器的优点
无线振动传感器的优点无线振动传感器是指通过不接触测量物体，直接测量物体振动特性的传感器。
与传统的有线振动传感器相比，无线振动传感器的优点如下：1. 安装便捷无线振动传感器无需给传感器本身接线，只需放置在需要测量的物体上，便于安装和使用。
而有线振动传感器则需要安装线缆，需要加强支撑以支持线缆的重量和连接。
这大大降低了传感器的安装效率。
2. 无线传输无线振动传感器是一种无线传输技术，可以通过无线网络传输信号，无需对传输线路进行特殊设置。
相比有线传输方式，无线传输可以避免振动传感器在实际测量中可能遭遇的干扰和噪音。
3. 可移动性强无线振动传感器可以很容易地从一处移动到另一处进行测量。
在不需要安装线缆或更换设备的情况下，可以提高测量的灵活性和效率。
而有线振动传感器则需要更多的时间和精力来移动或重装。
4. 可扩展性强通过添加有效的传感器数目和测量点的位置，可以扩展无线振动传感器的测量范围，实现对更广泛场景和各种振动问题的监测。
相比之下，有线振动传感器的线缆长度和数量是有限的，只能覆盖特定的区域和测量范围。
5. 省钱无线传感技术的使用，降低了安装传感器所需的费用。
没有必要成批购买电缆和连接器，或者雇用人员对线缆进行安装。
这样可以更好地预算、降低成本、提高效率。
同时，当设备需要被维修和重新布置时，无线传感器的维修和重新定位成本也非常低。
6. 低功耗好的无线振动传感器应具有长时间的电池寿命，并能够简单地进行电池更换。
通过使用低功耗技术，可以减少能耗并简化维护。
这可以进一步提高设备的可靠性和便捷性。
总之，无线振动传感器在安装方便、无线传输、移动性强、可扩展性强、省钱、低功耗等各个方面都有明显的优点。
使用这种新型的振动传感技术，无疑可以使监测更为灵活、高效和安全。
无线传感器网络振动信号采集节点的设计
无线传感器网络振动信号采集节点的设计张琨;武兵【摘要】At present,the signal acquisition device for the vibration signals of rotating machinery has the problem of high cost and high power consumption,aiming at this a wireless sensor network node based onCC2530 was designed.The node was made up of the tri-axial accelerometer to collect vibration signal and take CC2530 own processor as a central processing unit.Data acquisi-tion,storage,processing and transmission control modules were integrated together to realize the accuracy of the vibration signal ac-quisition and the large amounts of data storage.The node used the ZigBee protocol stack to achieve mutual communication between nodes.The experiments show that the node for signal acquisition and wireless transmission is with high reliability and stability and meets the requirements of rotating machinery vibration monitoring.%针对目前无线传感器网络节点采集旋转机械振动信号存在的高成本和大功耗问题，设计一种基于CC2530芯片的无线传感器网络节点。
振动传感器原理及应用
振动传感器原理及应用振动传感器是一种能够感知物体振动并将其转化为电信号的传感器，它在工业生产、机械设备监测、地震预警等领域有着广泛的应用。
本文将从振动传感器的工作原理、类型、应用场景以及未来发展方向等方面进行介绍。
振动传感器的工作原理主要是基于物体振动时产生的微小变化。
当物体受到外力作用时，会产生振动，而振动传感器可以通过测量物体振动时产生的位移、速度或加速度变化来实现对振动的感知。
常见的振动传感器工作原理包括压电效应、电磁感应效应、电容效应等。
其中，压电式振动传感器是应用最为广泛的一种，它利用压电晶体的压电效应将机械振动转化为电信号。
根据不同的工作原理，振动传感器可以分为压电式、电容式、电磁式、电阻式等多种类型。
每种类型的传感器都有其独特的特点和适用场景。
压电式振动传感器具有灵敏度高、频率响应宽等优点，适用于高频振动的监测；而电容式振动传感器则具有体积小、重量轻等特点，适用于对振动传感器体积要求严格的场景。
在实际应用中，振动传感器被广泛应用于工业生产和设备监测领域。
例如，振动传感器可以用于监测机械设备的振动情况，及时发现设备的异常振动并进行故障诊断和预防维护。
此外，振动传感器还被应用于地震预警系统中，通过监测地壳振动情况实现对地震的预警和监测。
随着科学技术的不断发展，振动传感器在未来的发展方向也将朝着更高的精度、更广的应用领域和更小的体积方向发展。
例如，随着微电子技术的进步，微型化、集成化的振动传感器将会得到更广泛的应用；同时，智能化、网络化的振动传感器系统也将成为未来的发展趋势，实现对振动数据的实时监测和分析。
总的来说，振动传感器作为一种重要的传感器设备，在工业生产、设备监测、地震预警等领域都有着重要的应用价值。
通过对振动传感器的工作原理、类型和应用场景的了解，可以更好地应用振动传感器技术，提高生产效率，保障设备安全，实现对振动数据的有效监测和分析。
随着科技的不断进步，振动传感器的应用前景也将更加广阔，为各行各业的发展提供更为可靠的技术支持。
一种无线智能振动传感器的设计与实现
87电子技术Electronic Technology电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering飞行器在飞行过程中会遇到复杂的动力学环境，能够准确的测量飞行器动力学环境对其安全飞行有重要意义[1-3]。
传统的有线传感器+数据采集设备的方式，受制于采集设备体积较大、不易供电，传感器布线困难等因素，很难满足飞行过程中测量需求[4-6]。
本文设计一种基于MEMS 技术的无线智能振动传感器，体积小，内置锂电池实现自供电。
数据采集状态下，无线数据传输的同时，传感器内部大容量Flash 进行存储备份，保证了测量数据的可靠性，为飞行状态下的测试测量提供一种有效解决方案。
1 系统整体方案无线智能振动传感器系统组成如图1所示。
系统主要由无线智能振动传感器节点、无线基站和上位机软件组成。
无线智能振动传感器采集到振动信号后，通过2.4G 无线方式将数据传输至无线基站，无线基站收到数据后通过以太网接口将数据传输至上位机软件。
空中应用时，无线基站也可通过RS422方式接入遥测系统。
2 无线智能振动传感器节点无线智能振动传感器主要包含数据采集模块、核心处理器模块，无线传输模块，存储模块和电源模块，其组成结构框图如图2所示。
2.1 硬件电路设计2.1.1 数据采集模块数据采集模块主要实现模拟振动信号的采集和调理。
MEMS 传感器选用意法半导体公司（ST ）生产的LIS344ALH 芯片，其具有高精度、高性能、低功耗、耐冲击的特点。
传感器量程可通过处理器IO 管脚程控，在±2g 和±6g 之间灵活切换测量范围。
传感器输出三路相互独立的模拟电压信号。
传感器信号经过二阶巴特沃兹低通抗混滤后输入AD 采集电路。
为保证数据的同步性，采用3路相互独立的AD 并行数据采集，并采用菊花链方式级联，对外仅有一个SPI 接口。
2.1.2 核心处理器无线智能传感器的核心处理器采用意法半导体公司的基于ARM Cortex TM -M4内核32位的超低功耗微控制器处理器STM32L476RGT7，该芯片工作频率可达80MHz ，具有丰富的外设接口，STM32L476微控制器运用全新的低功耗技术，优化电源管理模式，最低功耗仅30nA 。
基于无线传感器的振动检测
摘要无线传感网络是随着微机电系统、片上系统、无线通信和低功耗嵌入式技术的飞速发展而产生的。
以其低功耗、低成本、分布式和自组织的特点带来了信息感知的一场变革，无线传感器网络就是由部署在监测区域内的大量廉价的微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络。
无线传感器网络具有众多类型的传感器，可以探测包括地震、电磁、温度、湿度、光强度、压力、加速度等等一系列的现象。
丰富的功能为无线传感器网络赋予了广阔的应用前景。
本文所使用的是美国克尔斯博公司生产的无线振动套件，其附带的加速计可以测量最高10G的加速度。
已经成功应用于对高压输电线路、船舶动力舱、机械转轴上的滚珠轴承的振动监测。
本文所做的工作是在TinyOS下使用nesC语言进行应用程序开发，搭建起一个具有基本功能的基于无线传感器网络的振动监测系统。
我们将一个三轴加速计、一块模数转换器板和一个XM2110无线电板连在一起形成一个基本的数据采集节点，使用MIB520板作为网关节点。
由此搭建起一个无线传感器网络并实现了基本的振动数据采集功能。
同时使用克尔斯博公司的XServe软件对数据进行收集、分析和转发。
实验结果验证了基于无线传感器网络的振动监测系统进行现实应用的可行性和它的良好性能。
向我们揭示了无线传感器网络美好的发展前景。
关键词：无线传感器网络，信息感知，微操作系统，振动监测AbstractWireless sensor network (WSN)was born with the fast development of MEMS、System on Chip、wireless communication and low-power embedded technology.Its low-power, low cost, the characteristics of distributed and self-organization has brought a revolution in information perception.Wireless sensor network is deployed in the monitoring area by a large number of low-cost micro-sensor nodes, forming a multi-hop ad-hoc networks through wireless communication.Wireless sensor networks have many kinds of sensors that can detect a series of phenomena including seismic, electromagnetic, temperature, humidity, light intensity, pressure, acceleration and so on.The rich functionality has brought the WSN a bright future.This article uses the vibration tool kit made by Crossbow technology from the U.S.A. its accelerator can measure at most 10G of acceleration,and was successfully deployed in the monitoring of high-voltage transmission lines, ship engine compartment, and ball bearings on the machinery shaft.What we do was to develop applications with nesC language in TinyOS and built a vibration monitoring system with basic functions based on WSN. We have put a triaxial accelerometer, a ADC board and a XM2110 radio board together to form a basic data collector mote, and used a MIB520 board as gateway. With them we built a WSN and chieved the basic function of the vibration data collection. Then we use Xserve to gother, analysis and transmit data.Experimental results demonstrate the feasibility of practical applications of the WSN based vibration monitoring system, and show the Bright prospects of wireless sensor networks.Keywords：wireless sensor network,information perception, TinyOS, vibration monitoring目录摘要 (I)Abstract (II)目录.................................................................................................................. I II 1 绪论.. (1)1.1 选题意义 (1)1.2 技术背景 (2)1.3 本文工作 (2)2 系统设计 (4)2.1 需求分析 (4)2.2 硬件结构 (5)2.3 软件结构 (8)2.4 功能流程 (16)3 关键技术 (17)3.1 振动数据采集 (17)3.2 XMesh网络协议 (19)3.3 数据处理 (22)3.4 数据格式转换 (23)4 测试 (25)5 结论 (27)致谢 (28)参考文献 (29)1 绪论1.1 选题意义当代社会的工业生产中，设备的机械化，自动化，信息化，智能化程度都日新月异的发展和进步着。
无线振动传感器网络节点设计_李剑
2011年第10期仪表技术与传感器InstrumentTechniqueandSensor 2011No.10基金项目：国家电子测试重点实验室基金资助项目（9140C1204051010）收稿日期：2011－02－14收修改稿日期：2011－07－10无线振动传感器网络节点设计李剑，姚金杰（中北大学电子测试技术国家重点实验室，山西太原030051）摘要：介绍了一种适用于振动测试的传感器网络节点，通过该节点搭建的传感器网络可以检测材料是否存在缺陷。
该节点的硬件电路以cyclone III 系列FPGA 为核心，包括3维振动信号调理采集单元、1个外部SD 卡存储器、1个2.4G 频段的无线收发单元、1个传感器单元和USB －SPI 电路以实现无线、有线两种传输方式。
实验结果表明设计系统是可行且有效的，将会为MEMS 技术应用于振动检测领域奠定基础。
关键词：冲击回波法；振动测试；无线传感器网络节点中图分类号：TP212文献标识码：A文章编号：1002－1841（2011）10－0076－02Design of Wireless Nondestructive Testing Network NodesLI Jian ，YAO Jin-jie（State Key Laboratory for Electronic Testing Technology ，North University of China ，Taiyuan 030051，China ）Abstract ：This paper introduced a kind of sensor network node suitable for vibration testing．The sensor network which set up by the nodes can detect material defects．The nodes in the hardware circuit took Cyclone III series FPGA as the core ，including 3D vibration signal disposal acquisition module ，SD card memory ，2.4GHz wireless transceiver module ，a sensor unit and USB －SPI circuit to realize the wireless and cable two kinds of transmission．Experimental results show that this system is feasible and effec-tive ，and can be used for vibration detection．Key words ：impact-echo ；vibration testing ；wireless sensor network node 0引言冲击回波法是用直径为φ3 20mm 的小钢球冲击测试物体表面，产生的瞬时脉冲波传入物体内部（设物体为均匀介质），并在内部缺陷（孔洞、蜂窝、分层）或弹性模量有差异的界面处反射到结构表面，引起质点的振动，继而通过提取质点的振动信息，判断物体的内部缺陷［1］。
无线加速度传感器简介
网关（基站）
无线网关负责把接收到的无线数据通过计算机接口传输至计算机进 行存储，分析处理。网关系列提供 USB、以太网、 GPRS/CDMA，既可以接入本地计算机，也可以 通过 INTENET/其他无线网络进行远程传输。
感知世界 超越无限
无线加速度传感器
公司简介
无线加速度传感器测量系统
我们的无线传感器网络，具有低能耗、低成本、体积小，高效率、高可靠性等特点，可以 方便地组成星状、链状、树状等网络拓扑，单个网络可以容纳高密度的传感器节点，技术处于 国际领先水平，广泛运用于振动、应变、压力、扭矩、温湿度、流量、气体等测量及工业监控 领域。
天线
环 境
冲击极限 工作温度范围
零 g 温度漂移
灵敏度温度漂移
2.4G DSSS
点对点，星型，线型，树型
室外 300 米可视距离，室内 100 米 数据实时传输到 PC； 1 通道 4K SPS 4 通道 1K SPS 8 通道 500 SPS （3） 250K BPS 内置天线 (4) 1000g (5) -20－+60℃（6） ±2mg/℃ ±0.03%FS/℃
60x52x33mm
外接电池 平均电流 0.044 mA /每 20 秒一次，0.022 mA / 每分一次 睡眠＜10µA 2—5 年
PPS 塑料(8) 无
60x52x33mm (8)
软件 件 附 提供附件
BeeData
BeeData
220V 充电器，M5ⅹ1.0 安装螺钉，计算机连接电缆，说明书，校准证书，软件安装光盘
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
无线传感网用振动加速度传感器实用电路的几点探索-4无线传感网用振动加速度传感器几点探索郭斌李昕欣（中科院上海微系统与信息研究所传感器国家重点实验室）摘要：通过对无线传感网的深入研究，实践上对比了MEMS压阻式、动圈式、MEMS电容式、压电式、等振动加速度传感器在无线传感网上应用的优劣。
用 MEMS压阻式振动加速度传感器设计了一套符合无线传感网用振动加速度的检测电路。
关键词：MEMS压阻式、动圈式、MEMS电容式、压电式振动加速度传感器、幅频特性、相频特性。
引言：无线传感网是具有无线通信、数据采集和处理、协同合作等功能的无线传感器节点协同组织起来形成无线传感器网络。
无线传感网是当今社会发展的一个热点，尤其在军事应用上。
无线传感网，对所应用的传感器有一些严格的限制条件。
首先是功耗限制。
无线传感网系统采用的是电池供电, 系统中各硬件模块,如信号采集模块,信号转换和传输模块,数据存储模块等都有明确的功率分配。
传感器须是低功耗传感器。
其次是精度限制。
无线传感网起点较高，表现为其数据采集器精度很高，其中A/D转换精度为１６位精度。
传感器须是高精度传感器。
但提高系统精度和降低系统功耗往往是一对矛盾，是系统设计难点。
此外是传感器的体积的限制。
无线传感网上各无线传感器节点在满足功能要求的前提下，总期望体积越小越好。
一般而言无线传感网总是优先使用微型传感器，只是在微型传感器功能不能满足的条件下才考虑传统的机械式传感器。
目前较常用的振动加速度传感器；MEMS振动加速度传感器有压阻式和电容式两种；机械式振动加速度传感器有动圈式传感器；此外压电、光纤式振动加速度传感器。
光纤式振动加速度传感器虽然精度高，但体积大，电路复杂，不适合现场应用。
一、MEMS压阻式振动加速度传感器电路设计１）无线传感网用振动加速度传感器技术指标：供电电压：单电源+3.3V电源。
输出信号：1.65V为基准，上下差分模拟信号。
灵敏度：1000mV/g/3.3V。
模块功耗：额定电流≤1.5 毫安。
功耗≤1.5*3.3毫瓦，(约 5 毫瓦)。
分辨率：--75db。
带宽：300Hz。
２）开环电路设计框图：图1，开环电路设计框图压阻式振动加速度传感器是有四个可变电阻连接成为惠斯通桥式的无源传感器。
既然是无源传感器，须经外部电流或电压的激励，方能将物体的振动加速度信号精确的转换为电信号。
本传感器激励电源直接取之于无线传感网系统电源，因整个无线传感网用的是电池供电，电池精度能满足电路的要求。
采用经稳压后的稳压源是因稳压源的结构较恒流源简单。
前置级采用是差分输入仪表放大器，目的是去除无用的共模信号，只放大反映振动加速度大小的差模电信号。
缓冲调整作用于前置级和放大级的阻抗匹配为信号滤波做准备。
滤波电路目标是将有用信号和无用信号分开，此处滤波电路设计，采用多路反馈电压控制二阶有源低通滤波器。
该低通滤波器有通频带平坦，线性度好的优点。
为满足计算机接口的要求，系统加了满刻度调整电路和中心电压调整电路。
本电路系统选用的器件基本上都是低功耗，微功耗器件。
３）开环电路设计电路图C622uC1100nC51n C9100nC7100nC447nC3100n C222uIC2/A2/1AD708IC3/A 1/2AD708RS3RS2RS4RS112345678IC1AD620AR R11KR31MR2200KR910KR1010K+3.3V+3.3V+3.3VR414.7KR682.5KR5147KR7200KR81M+3.3VC8100nR*R*IC2/B 1/2AD708IC3/B 1/2AD7081234567812345678C2547nR27Out图2，开环电路设计框图具体电路：RS1 RS2 RS3 RS4 是传感器将振动加速度信号转变为电信号，光刻在MEMS 悬臂梁上的四可变电阻；R* 是零位调整电阻；仪表放大器AD620 和C2 组成前置级交流放大器，放大原始信号；AD708是高精度双运放芯片，IC2/A和R2，R3 组成反相比例放大器，目的是调准中间级放大倍数；IC/2B和R4，R5，C4，C5组成多路反馈，压控，二节低通有源滤波器，滤除高频干扰波；IC/3A 和R7，R8组成反相比例放大器，调整整个电路的输出，也称满足刻输出；因为该套电路要和计算机接口，需要设计中心电压，本中心电压为 1.65V，IC3/B 和R9，R10组成跟随电压稳压电路，使IC3/B 运放输出电路接口电位为 1.65V，从而保持整个电路的中心电压为1.65V。
经过制作电路板，调试电路；本计算机对振动加速度信号采集的前置系统，即用MEMS 压阻式振动加速度传感器制作的前置系统，能很好的满足前面提到的无线传感网要求的各项技术指标。
二压阻式和动圈式振动加速度传感器幅频特性和相频特性图对比1，下面是压阻式和动圈式振动加速度传感器幅频特性对比表1，压阻式振动加速度传感器灵敏度表:表2，动圈式振动加速度传感器灵敏度表:频率(Hz) 10 20 30 40 60 100 200灵敏度(mV/g/5V) 3000 2370 1640 1260 895 475268 300 500 700 1000147 85 60 50幅频特性曲线图500100015002000250030003500400045001101001000频率(Hz)灵敏度(m V )图3，:压阻式振动加速度传感器， 以上的振动信号已没有了2，压阻式和动圈式振动加速度传感器计信号采集特性和幅频特性对比图 5，动圈式振动加速度传感器计信号采集特性曲线:S e n s i t i v i t y (m V /g /5V )图6，压阻式振动加速度传感器计信号采集特性曲线:上二幅信号采集特性曲线图，图5，图例，横轴单位为时间秒，纵轴每格为10毫伏，两传感器计在灵敏度相同的情况下，即本案灵敏度为每１ｇ输出１伏时的信号采集特性曲线图对比。
此时两传感器计所处外环境相同，测量的是同一个人的步行振动信号。
从图例上可明显看出, 压阻式振动加速度传感器计采集到的振动信号比动圈式振动加速度传感器计采集到的振动信号内容丰富，后者有明显的信号丢失；而前者的信号幅度在环境等同条件下明显增强。
虽然作为无源传感器的机械动圈式振动加速度传感器的优点是噪音低，这上对比图上也可明显的反应了出来，但信噪比，压阻式振动加速度传感器计比动圈式振动加速度传感器计却大的多，有6DB V，后面的幅频特性对比曲线将说到这一点。
提高信噪比是非电量和弱电信号电检测技术人员奋斗的最主要的指标之一。
图7，动圈式振动加速度传感器计幅频特性曲线:图8，压阻式振动加速度传感器计幅频特性曲线:上二幅幅频特性曲线图，图7，图8 是两传感器计在灵敏度相同的情况下，即本案灵敏度为每１ｇ输出１伏时的幅频特性曲线图对比。
此时两传感器计所处外环境相同，测量的是同一个人的步行振动信号。
从对比可明显的看出，压阻式振动加速度传感器计和动圈式振动加速度传感器计相比，３００Ｈｚ通频带内平坦。
压阻式振动加速度传感器计线性优良，前者在２５０Ｈｚ开始下降，而后者在１５０Ｈｚ时，信号基于没于噪声中了。
动圈式振动加速度传感器计线性不平坦，尤其是低频段，出显明显的下滑。
这是和前面提到过的，它的传感器性能相－致的，这科学地映证了我们做的动圈式振动加速度传感器的幅频特性的真实性。
从图例上看信号，噪声关系。
动圈式振动加速度传感器计噪声在８０以下，压阻式振动加速度传感器计噪声在８０附近，略高于动圈式。
但两者信噪声比，压阻式比动圈式高约６DB V，即相差约一倍。
从信噪比来看，压阻式远高于动圈式传感器。
三MEMS电容式振动加速度传感器用于无线传感网电路探讨电容式振动加速度传感器因其分辨率高，在MEMS传感器家族中占有重要的地位。
本所李昕欣老师和笔者曾多方尝试着将其应用到无线传感网上。
但无线传感网对其上应用的传感器有二先天限制条件，即传感器不仅要求精度高，复杂性低，还须低功耗、微功耗，尤其是功耗限制。
从电容式振动加速度传感器，MEMS结构上看，其输出阻抗特别大，相当于开路。
如将电容式振动加速度传感器当作无源传感器使用。
即需经外部激励，电荷转移，才能将振动加速度信号精确地转化为电信号。
因电容传感器内阻相当开路，故只能采用交流激励。
如采用幅度３.3Ｖ，频率１００Ｋ，交流信号源激励，不仅增加了电路的复杂度，光直交流转换产生交流驱动信号源和激励传感器，所需功耗就远大于１毫瓦。
１毫瓦对无线节点干电池供电系统而言负荷很重。
如想将电容式振动加速度传感器应用到无线传感网上，只能将电容式振动加速度传感器当有源传感器使用。
即不用外激励电路，将振动变化会引起电容量的变化通过电荷转移为电压变化，该电压变化信号反映振动加速度大小。
从专业角度来看，这是一个非常难处理的信号，不仅信号量幅度小，且传感器输出阻抗特别大。
需经前置放大电路阻抗匹配后信号才能作为有效信号。
可见 非一般的电容检测电路可将MEMS 电容式振动加速度传感器应用到无线传感网上。
MEMS 电容式振动加速度传感器前置放大电路的设计是电容式振动加速度传感器能否应用到无线传感网上的关键。
下图是精心设计的MEMS 电容式振动加速度传感器前置放大电路：T13DJO4T23DJO4R12.2MR31MR21MR6RE S2C347uC22.2uR722MC3100nU0C1CAPC2CAP注: 可能要改变R2,R3的阻值传感器图9，MEMS 电容式振动加速度传感器前置放大器电路图: 图9，该电路总体上说是一个自给偏压式射极输出器。
Ｔ１，Ｔ２为的是低功耗，采用３DJO 绝缘栅场效应管。
Ｔ２为射极输出器，Ｔ１为Ｔ２集电极负载。
选用 同型管是为了使静态电路对称，中心输出点电压为 ＶＣＣ／２。
Ｒ２ Ｒ３为分压电阻，保证Ｔ１工作在饱和状态。
Ｃ３为反馈电容，稳定输出信号，扩展通频带。
Ｒ１和后续电路组成自给分压电路，确保Ｔ２工作在放大态。
下图为MEMS 电容式振动加速度传感器幅频特性图，这一点和压电式振动加速度传感器原理基本一致，幅频特性也基本一致。
从幅频特性曲线图10上看，中频段线性度良好，缺点20H Z 下低频段衰减强烈，失真率大。
表3，幅频特性表：频率Hz 20 40 60 80输 出V 0．1 0．5 0．55 0．65 频率Hz 100 120 140 160 输 出V 0．65 0．65 0．65 0．65 频率Hz 180 200 220 240 输 出V 0．5 0．45 0．4 0．35幅频特性图00.10.20.30.40.50.60.7050100150200250300HzV图10，MEMS 电容式振动加速度传感器幅频特性图小 结从前面做过的电路和对比实验来看, MEMS 压阻式振动加速度传感器,基本上能满足无线传感网对传感器性能的要求，但从结构上而言，它的抗冲击性仍须进一步加强。