传感器测加速度

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压电式传感器测加速度的原理

压电式传感器测加速度的原理

压电式传感器测加速度的原理说起来压电式传感器测加速度的原理,这还真是个有意思的话题。

你别看它听起来挺高深,其实啊,咱要是细究起来,也是能品出几分趣味来的。

话说这压电式传感器啊,它可是个机灵的家伙,工作原理也不复杂,说白了就是利用了某些材料的压电效应。

啥是压电效应呢?就好比说你有个宝贝石头,你拿手一碰它,它就能“哎哟”一声叫出来,还给你变出点电来,虽然这比喻不太贴切,但意思就是这么个意思。

实际上呢,这压电效应说的是某些介质材料,你给它施加压力,它就能产生电荷,这就是压电效应。

咱们这压电式传感器里头啊,装了个压电晶体材料,还压了个质量块上去。

你想啊,这质量块可沉了,压在那晶体上,晶体就得受着。

然后呢,这传感器要是跟着啥振动的东西一起振,那质量块也跟着振,它的加速度和振动体的加速度是一样的。

这时候,质量块受到的压力就等于它的质量乘以加速度,这压力就传递到压电晶体上了。

晶体受到压力,就产生电荷,这电荷的多少,还就和那压力成正比呢。

所以啊,这电荷的多少就能表示加速度的大小了。

我这人啊,就喜欢琢磨这些个东西,有时候琢磨得深了,还真能琢磨出点门道来。

就比如说这压电式传感器吧,它不光是测加速度,还能测振动呢。

你想啊,机械设备振动的时候,它也有加速度啊,所以这压电式传感器就能派上用场了。

不光如此,这压电式传感器还有个小优点,就是它体积小、重量轻、抗力强,还不容易受电磁干扰、温度变化的影响。

你说这多好,简直就是个小能手啊。

我记得有一次,我和几个朋友聊起这压电式传感器来,他们也是一脸的好奇。

有个哥们儿还问我:“你说这压电式传感器测加速度,它准不准啊?”我一听这话,就笑了:“准不准?你试试就知道了。

人家可是利用压电效应,那可是物理原理,能不准吗?”说完这话,我自己也忍不住乐了。

所以啊,这压电式传感器测加速度的原理,说起来就是这么个事儿。

它也不神秘,也不复杂,就是利用了压电效应,把加速度转换成电荷,然后再通过电路转换成咱们能读懂的信号。

传感器如何用于测量物体的速度和加速度?

传感器如何用于测量物体的速度和加速度?

传感器如何用于测量物体的速度和加速度?一、光电传感器的应用光电传感器是一种基于光电效应原理的传感器,常用于测量物体的速度和加速度。

它通过感应物体对光的遮挡或反射来实现速度和加速度的测量。

在工业生产中,光电传感器广泛应用于速度和加速度的测量,如传送带上运输物体的速度检测、机械设备的转速测量等。

光电传感器的工作原理是利用光电二极管接收光信号,并转换为电信号。

当物体通过光电传感器时,会遮挡或反射光线,使光电二极管接收到的光信号发生变化。

通过对接收到的光信号进行处理,可以得出物体的速度和加速度。

二、压力传感器的应用压力传感器是一种用于测量物体速度和加速度的常见传感器。

它通过测量物体对传感器的压力来得出速度和加速度的数值。

在汽车行业中,压力传感器常用于测量汽车的速度和加速度,如刹车系统的速度调整、油门踏板的加速度检测等。

压力传感器的工作原理是利用感应器感知物体施加在其上的压力,并将压力转换为电信号。

通过对感应到的压力进行处理,可以得到物体的速度和加速度。

三、加速度计的应用加速度计是一种测量物体速度和加速度的重要传感器。

它通过感应物体的加速度来得出物体的速度和加速度。

在航天领域,加速度计广泛应用于飞船的速度和加速度测量。

此外,加速度计还常被用于车辆运动检测、智能手机的运动跟踪等领域。

加速度计的工作原理是利用加速度感应元件感知物体的加速度,并将加速度转换为电信号。

通过对感应到的加速度进行处理,可以得出物体的速度和加速度。

四、超声波传感器的应用超声波传感器是一种测量物体速度和加速度的常用传感器之一。

它通过发射超声波并接收其反射波来实现速度和加速度的测量。

在测距仪、自动停车系统等领域,超声波传感器常用于测量物体的速度和加速度。

超声波传感器的工作原理是利用超声波传播的时间与物体的距离成正比,通过测量超声波的时间差来推算物体的速度和加速度。

五、应用前景展望随着科技的不断进步,传感器在测量物体速度和加速度方面的应用将越发广泛。

加速传感器的工作原理

加速传感器的工作原理

加速传感器的工作原理
加速传感器是一种用于测量物体加速度的传感器。

它通过检测物体的加速度变化来提供有关物体运动状态的信息。

加速传感器的工作原理基于质量加速度和惯性原理。

加速传感器通常由质量和弹簧组成,当物体发生加速度变化时,质量会随之移动。

其工作过程可以分为静态和动态两个阶段。

在静态阶段,当物体处于静止状态时,质量受到弹簧的力平衡。

弹簧的压缩或拉伸力与质量的重力相平衡,使得系统保持平衡。

在动态阶段,当物体发生加速度变化时,质量会相对于弹簧发生位移。

此时,弹簧不再能够保持力平衡,产生一个反向力,这个反向力表示物体所受的加速度。

该反向力通过电子元件转换为电信号,可以进一步处理和解读。

加速传感器的测量范围通常由设计参数来确定,比如最大可测量加速度、灵敏度和分辨率。

灵敏度指的是传感器能够检测到的最小加速度变化。

分辨率则表示传感器能够辨别的最小加速度单位。

加速传感器广泛应用于许多领域,如运动控制、车辆安全和航空航天等。

它们在测量和监测物体的加速度、振动和冲击等方面发挥着重要作用。

利用传感器测量重力加速度大小的实验设计

利用传感器测量重力加速度大小的实验设计

利用传感器测量重力加速度大小的实验设计## 实验设计:利用传感器测量重力加速度大小### 1. 引言本实验旨在通过使用传感器测量重力加速度的大小,从而深入了解物体所受的引力。

通过合理设计实验步骤和使用适当的仪器,我们将能够准确地获取重力加速度的数据,并分析实验结果。

### 2. 实验目的掌握传感器测量重力加速度的原理和方法,熟悉相关仪器的使用,以及通过实验数据分析和处理获取准确结果的技能。

### 3. 实验材料和仪器- 加速度传感器- 数据采集器- 支持实时数据记录的计算机软件- 平稳水平的表面- 测试物体(可选)### 4. 实验步骤#### 4.1 设置实验环境确保实验室环境平稳,尽量消除外部干扰因素。

将传感器连接到数据采集器,并确保设备处于工作状态。

#### 4.2 传感器校准在开始实验前,对加速度传感器进行校准,以确保测量结果的准确性。

#### 4.3 测量基准将传感器放置在水平表面上,记录此时的重力加速度测量值,作为实验的基准。

#### 4.4 添加测试物体(可选)若需要测量特定物体的重力加速度,将该物体轻放在传感器附近。

注意保持物体相对静止,避免额外的力干扰。

#### 4.5 进行多次测量进行多次测量,记录每次测量的数据。

确保每次测量前传感器和测试环境都保持一致。

#### 4.6 数据记录与分析使用计算机软件实时记录和保存数据,然后进行数据分析。

计算平均值,并考虑任何异常值的排除。

### 5. 实验注意事项- 保持实验环境平稳,避免外部干扰。

- 传感器校准是确保准确测量的关键步骤。

- 对测试物体的添加需要小心,确保不引入额外的力。

### 6. 实验结果与讨论分析实验数据,得出重力加速度的大小,并与理论值进行比较。

讨论可能的误差来源和改进实验的方法。

### 7. 结论总结实验过程,强调实验的重要性,以及对物体受力的深入理解。

指出实验中的挑战和可能的改进方向。

通过以上实验设计,我们能够系统地测量重力加速度大小,培养学生实验设计和数据分析的能力,深化对物理学原理的理解。

加速度传感器用途

加速度传感器用途

加速度传感器用途加速度传感器是一种测量物体加速度的传感器,它可以通过测量物体的加速度来检测物体的运动状态。

加速度传感器广泛应用于各种领域,如汽车、航空、医疗、电子、机械等。

1. 汽车行业在汽车行业中,加速度传感器可以用于测量汽车的加速度、制动力和转弯力等。

这些数据可以用于汽车的控制和安全系统,例如防抱死制动系统(ABS)、车辆稳定控制系统(ESP)和碰撞安全气囊等。

此外,加速度传感器还可以帮助汽车制造商进行性能测试,例如加速和制动距离测试。

2. 航空航天在航空航天领域中,加速度传感器可以用于测量飞机的加速度和振动等参数。

这些数据可以用于飞行控制系统,例如自动驾驶系统和导航系统。

此外,加速度传感器还可以用于监测飞机结构的健康状况,例如翼尖振动和结构疲劳等。

3. 医疗领域在医疗领域中,加速度传感器可以用于监测患者的运动状态和姿势。

例如,加速度传感器可以用于监测老年人的步态,并识别他们是否容易跌倒。

此外,加速度传感器还可以用于监测病人的呼吸和心跳等生理参数,以及监测运动障碍和神经系统疾病等病症。

4. 电子领域在电子领域中,加速度传感器可以用于智能手机、平板电脑和智能手表等便携式设备中。

例如,加速度传感器可以用于检测设备的旋转和倾斜,以及识别设备的运动状态和姿势。

此外,加速度传感器还可以用于游戏控制器、智能家居和虚拟现实等应用中。

5. 机械领域在机械领域中,加速度传感器可以用于监测机器的振动和冲击。

例如,加速度传感器可以用于监测旋转机器的不平衡和偏心,以及检测机器的故障和损坏。

此外,加速度传感器还可以用于机器人和自动化系统中,以帮助机器人定位和导航。

加速度传感器在各个行业中都有广泛的应用,它可以帮助我们了解物体的运动状态和姿势,从而提高产品质量和安全性。

随着技术的进步,加速度传感器的应用领域将会更加广泛和多样化。

加速度传感器主要技术指标

加速度传感器主要技术指标

加速度传感器主要技术指标1. 测量范围(Measurement Range):加速度传感器能够测量的加速度的范围。

常见的测量范围从几个g到几百g不等,其中1g等于地球上的重力加速度9.8m/s²。

2. 分辨率(Resolution):加速度传感器能够区分的最小加速度变化。

通常以m/s²或g为单位。

3. 灵敏度(Sensitivity):加速度传感器输出信号相对于输入加速度的变化率,常以mV/g或mV/m/s²表示。

灵敏度越高,传感器对于微小加速度的响应越快。

4. 零点偏移(Zero Offset):在没有加速度作用下,传感器输出的信号不为零。

零点偏移指的是传感器输出信号与零点之间的差值。

通常以mV为单位。

5. 频率响应(Frequency Response):加速度传感器能够测量的加速度变化的频率范围。

常见的频率范围从几Hz到几千Hz不等。

6. 噪声(Noise):传感器输出信号的不确定性。

传感器噪声越小,对于微小加速度的测量越精确。

7. 非线性度(Nonlinearity):传感器输出信号与输入加速度之间的偏差。

常表示为百分比或者以g为单位。

8. 温度稳定性(Temperature Stability):传感器在不同温度下的输出信号的变化范围。

温度稳定性越好,传感器的测量精度越高。

9. 动态测量范围(Dynamic Range):加速度传感器能够测量的最大加速度和最小加速度之间的比值。

动态测量范围越大,传感器能够测量的加速度范围越宽。

10. 失真(Distortion):因非线性效应导致的传感器输出信号与实际加速度之间的偏差。

失真常以百分比表示。

此外,加速度传感器还可能具有以下特殊技术指标:11. 反向振动抑制特性(Anti-vibration Characteristics):传感器在高频振动环境下的稳定性能。

反向振动抑制特性好的传感器能够减小振动对于测量结果的影响。

加速度传感器用途

加速度传感器用途

加速度传感器用途加速度传感器(Accelerometer)是一种用于测量物体在三个轴上的加速度的传感器。

它广泛应用于各个领域,包括消费电子产品、汽车工业、航空航天领域、医疗设备等等。

下面将详细介绍加速度传感器的用途和工作原理。

首先,加速度传感器在消费电子产品中有着广泛的应用。

例如,智能手机中的自动旋转屏幕功能就是通过加速度传感器来实现的。

传感器可以检测到手机在水平方向的倾斜角度,从而将屏幕的显示方向调整为相应的横向或纵向。

此外,智能手表、智能手环等可穿戴设备也常常使用加速度传感器来监测人体的运动状态和睡眠质量。

其次,汽车工业是加速度传感器的另一个重要领域。

在汽车中,加速度传感器可以用来监测车辆的加速度、制动力和侧倾等信息。

这些数据对于车辆的悬挂系统、稳定性控制系统和碰撞安全系统等的设计和调整非常重要。

另外,加速度传感器还可以用于车辆的倾斜角度检测和自动驾驶系统中的姿态控制。

航空航天领域也广泛使用加速度传感器。

在飞行器中,加速度传感器可以测量飞行器的加速度和倾斜角度,对飞行的稳定性和导航控制至关重要。

此外,它还可以用于航天器的姿态控制、碰撞检测和姿态变化的记录。

医疗设备领域也是加速度传感器的重要应用领域。

例如,健身追踪器可以使用加速度传感器来监测人体的运动和步数,计算消耗的卡路里和距离。

此外,加速度传感器还可以用于医疗器械中,例如心脏起搏器或可穿戴式医疗设备,用于监测患者的身体活动和健康状况。

加速度传感器的工作原理是基于质量的惯性。

它通常由一个质量和一个弹簧组成,质量与弹簧相连,当传感器受到外部力的作用时,质量会发生位移,从而改变弹簧的形变。

通过检测弹簧的形变程度,可以精确测量物体受到的加速度。

总结起来,加速度传感器是一种用于测量物体在三个轴上的加速度的传感器。

它在消费电子产品、汽车工业、航空航天领域和医疗设备中有着广泛的应用。

无论是自动旋转屏幕、车辆稳定性控制、飞行器导航还是医疗监测,加速度传感器都发挥着重要的作用。

加速度传感器测试原理

加速度传感器测试原理

加速度传感器测试原理
加速度传感器是一种用于测量物体加速度的装置。

它基于物体受到的力的变化来计算加速度。

加速度传感器的测试原理是利用传感器内部的微机电系统(MEMS)技术。

在加速度传感器中,一般会有一个微小的质量块,称为质量阻尼系统。

当传感器受到外力作用时,质量块会发生位移,导致电容或电感值发生变化。

这种变化可以通过电路进行测量和分析。

具体地说,加速度传感器中通常使用微机电系统的结构,如微小的弹簧和质量块。

当物体在加速度作用下发生运动时,质量块会受到惯性力的作用产生位移,弹簧会对其进行相应的恢复力。

这样,质量块和弹簧之间的相互作用会导致一个共振频率的变化。

传感器会通过调整质量块和弹簧的特性,使其在特定的频率范围内具有最佳的灵敏度和准确度。

一般来说,加速度传感器可以测量从几赫兹到几千赫兹的频率范围内的加速度信号。

测试加速度传感器时,可以通过提供已知的加速度值来验证传感器的准确性。

例如,可以将传感器固定在一个旋转的转盘上,转盘上的半径和角速度已知。

通过测量传感器输出的加速度信号,并结合已知的半径和角速度,可以计算出传感器的输出是否与实际加速度值一致。

此外,为了验证加速度传感器的灵敏度,还可以使用振动台等
设备来进行测试。

通过在不同频率和幅度下施加振动,并测量传感器的输出信号,可以评估传感器的灵敏度和响应特性。

总结起来,加速度传感器的测试原理是基于通过微机电系统的结构,测量由物体受到的加速度引起的质量块位移和弹簧恢复力变化。

通过与已知的加速度值进行比较或者通过施加振动进行测试,可以验证传感器的准确性和灵敏度。

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传感器检测加速度加速度传感器是用来将加速度这一物理信号转变成便于测量的电信号的测试仪器。

它是工业、国防等许多领域中进行冲击、振动测量常用的测试仪器。

本文着重介绍三种加速度传感器:MEMSIC加速度传感器、压电式加速度传感器、差动变压器式加速度传感器。

一.MEMSIC加速度传感器一个被放置在硅芯片中央的热源在一个空腔中产生一个悬浮的热气团,同时由铝和多晶硅组成的热电耦组被等距离对称地放置在热源的四个方向,在未受到加速度或水平放置时,温度的下降陡度是以热源为中心完全对称的,此时所有四个热电耦组因感应温度而产生的电压是相同的,如图1。

图 1 传感器检测原理垂直剖面图由于自由对流热场的传递性,任何方向的加速度都会扰乱热场的轮廓,从而导致其不对称,此时四个热电耦组的输出电压会出现差异,而这热电耦组输出电压的差异是直接与所感应的加速度成比例的,在加速度传感器内部有两条完全相同的加速度信号传输路径,一条是用于测量X轴上所感应的加速度,另一条则用于测量Y 轴上所感应的加速度,如图2。

图 2 内部功能方块图MEMSIC加速度传感器的优点:MEMSIC 器件是基于单片CMOS 集成电路制造工艺而生产出来的一个完整的双轴加速度测量系统,就像其它加速度传感器有重力块一样MEMSIC 器件是以可移动的热对流小气团作为重力块,器件通过测量由加速度引起的内部温度的变化来测量加速度。

MEMSIC传感器中的质量块是气体,气态的质量块同传统的实体质量块相比具有很大的优势MEMSIC的器件不存在电容式传感器所存在的粘连颗粒等问题同时能抵抗50000g的冲击。

这使得MEMSIC器件的次品率和故障率很低,通过测量温度变化来确定加速度的变化。

MEMSIC加速度传感器的缺点:测量范围比较的小,只适用于小型器件的应用,精度也不能达到非常精确的程度。

MEMSIC加速度传感器最大可以测量范围是1g到100g,除了动态加速度,如震动MEMSIC器件还可以测静态加速度,如重力加速度。

器件可以提供模拟或数字的输出信号,模拟输出有绝对模式和相对模式两种,绝对模式的输出电压和供电电压无关,而相对模式的输出电压和供电电压成比例。

数字输出信号是一种PWM调制后的和加速度大小成正比的占空比信号,高电平占一个周期脉宽的比率,分辨率,也就是能测量到的最小加速度变化量,取决于信号噪声,MEMSIC的典型噪声水平低于1mg/ Hz。

在低频条件下可以测量到低于1mg 的信号频率响应,也就是对快速变化的加速度的反应能力由结构来决定。

对器件来说在-3dB处频响为30Hz通过外部扩展,频响可以扩展到160Hz 以上。

灵敏度温度变化的补偿:所有热电耦式加速度传感器的灵敏度都会随温度而变化。

这种灵敏度的变化完全由热传导的物理特性所决定制造过程中的个体差异不会影响这种灵敏度的变化,所以这种灵敏度的变化不存在个体之间的不同。

灵敏度随温度的变化遵循公式:其中Si是在任何初始温度Ti如(25°C)时的灵敏度。

而Sf是在任何最终温度Tf 时的灵敏度。

温度单位为绝对温度的幂值系数T在不同类型的器件是会有一些偏差。

零点温漂的补偿:同所有其他的加速度测量技术一样,每个MEMSIC器件都有一个特定的零点温漂特性,每个应用方案可接受的零点温漂值各不相同。

标准的MEMSIC 器件的温漂系数是±2mg/°C。

新型的低噪声器件温漂系数小于±1mg/°C,对于高精度应用项目当零点温漂值的精不能满足要求的时候可以逐个测定其温漂系数再进行补偿。

进行补偿需要得到每个器件的温漂系数,因为每个器件0g时具有不同的温漂特性。

补偿时,一个和温漂相反极性的偏移量被加到了加速度输出信号当中。

图3就是一个使用模拟电路进行线性补偿的例子。

在这个电路中,加速度传感器的输出被加上或者减去了温度补偿偏移量。

图3 0g 温度偏移补偿电路补偿的过程:在室温下启动时将100K电位器的滑片置于VREF 端接着在所要补偿的温度下观察器件的温度漂移方向,把开关打到运放的反相输入端,调整电位器,使零点温漂值和室温下的值相同。

倾斜测量及最高分辨率:MEMSIC加速度传感器的一个最普遍的应用是用于倾角的测量,加速度传感器通过感知地球重力加速度在其测量轴上的分量的大小来确定物体的倾斜角度。

当MEMSIC加速度传感器被水平放置时(两个灵敏轴与水平面平行),它对位置或倾角的化最为敏感。

而当它被垂直放置时(两个灵敏轴与水平面垂直),对于位置或倾角变化的敏感度将下降。

表1和图4描述了器件从+90°到0°倾斜过程中X轴和Y轴输出值的相应变化。

请注意当一根轴(每倾斜一度)的输出变化较小时,另一根轴的输出变化则较大。

把两个轴的这一变化特性相互弥补可以设计成一款低价位,精度较高的倾角仪。

图4 加速度传感器与重力加速度的相对位置表 1 倾斜过程中X轴和Y 轴的变化分辨率:加速度传感器的分辨率受其噪声的限制。

输出噪声的大小随频带宽度而变化。

将低频带宽度,用一个外部低通滤波器,可以降低噪声,提高信噪比和分辨率,输出噪声以测量频宽的平方根为基本刻度,而噪声的峰-峰值决定了分辨率的大小,噪声的峰-峰值近似地等于其均方根值的6.6倍(包括0.1%的平均不确定因素)对于一个简单的低通滤波器,它的均方根噪声可以通过公式计算出来:应用实例:车辆报警装置。

二.压电式加速度传感器压电加速度传感器利用弹簧质量系统原理,压电陶瓷发生微型变,形成压电效应,产生电荷。

压电式加速度传感器结构常分为纵向效应型、横向效应型和剪切效应型三种,纵向效应是最常见,如图5所示。

压电陶瓷4和质量块2为环型,通过螺母3对质量块预先加载,使之压紧在压电陶瓷上。

测量时将传感器基座5与被测对象牢牢地紧固在一起。

输出信号由电极1引出。

当传感器感受振动时,因为质量块相对被测体质量较小,因此质量块感受与传感器基座相同的振动,并受到与加速度方向相反的惯性力,此力F=ma;同时惯性力作用在压电陶瓷片上产生电荷为q=d33F=d33ma。

图5 压电式加速度传感器纵向效应型结构截面图如图6连接方式:图(a)为并联形式,片上的负极集中在中间极上,其输出电容C ΄为单片电容C 的两倍,但输出电压U ΄等于单片电压U ,极板上电荷量q ΄为单片电荷量q 的两倍,即C C U U q q 22='='=';;;图(b)为串联形式,正电荷集中在上极板,负电荷集中在下极板,而中间的极板上产生的负电荷与下片产生的正电荷相互抵消。

从图中可知,输出的总电荷q ΄等于单片电荷q ,而输出电压U ΄为单片电压U 的二倍,总电容C ΄为单片电容C 的一半, 即C C U U q q 212='='=';;。

图6 层叠式压电元件并联接法,输出电荷大,时间常数大,宜用于测量缓变信号,并且适用于以电荷作为输出量的场合。

串联接法,输出电压大,本身电容小,适用于以电压作为输出信号,且测量电路输入阻抗很高的场合。

由于压电式传感器本身的内阻抗很高,输出能量较小,因此他的测量电路需要接入一个高输入阻抗的前置放大器,其作用为:1.把他的高输入阻抗变为低输入阻抗;2.对传感器的低输入弱信号进行放大。

压电式传感器可以输出电压信号和电荷信号,因此前置放大器也有两种形式:电压放大器和电荷放大器。

电压放大器,其输出电压与输入电压(传感器的输出电压)成正比。

电荷放大器,其输出电压与输入电荷成正比。

图7为电压放大器。

2图7 电压放大器三.差动变压器式加速度传感器电容器是电子技术的三大类无源元件(电阻、电感和电容)之一,利用电容器的原理,将非电量转换成电容量,进而实现非电量到电量的转化的器件或装置,称为电容式传感器,它实质上是一个具有可变参数的电容器。

优点:测量范围大、频率响应快、灵敏度高、结构简单、适应性强、动态响应时间短、易实现非接触测量等。

由于材料、工艺,特别是测量电路及半导体集成技术等方面已达到了相当高的水平,因此寄生电容的影响得到较好地解决,使电容式传感器的优点得以充分发挥。

图8为差动式电容加速度传感器结构图。

他有两个固定极板,中间质量块的两个端面作为动极板。

图8 差动式电容加速度传感器结构图差动变压器的输出电压为交流,它与衔铁位移成正比。

用交流电压表测量其输出值只能反映衔铁位移的大小,不能反映移动的方向,因此常采用差动整流电路和相敏检波电路进行测量。

a.差动整流电路,如图9:根据半导体二极管单向导通原理进行解调;b.相敏检波电路,如图10:图中UR为参考电压,其频率与U0相同,相位与U0同相或反相,并且UR>> U0,即二极管的导通与否取决于UR,工作原理:(1)衔铁在中间位置时,U0= 0,电流表中无读数。

(2)若衔铁向上移动:信号电压U0上正下负为正半周,假定参考电压UR极性为左正右负,此时D1、D2截止,而D3、D4导通。

(3)当被测量方向变化使衔铁下移时,输出电压U0 的相位与衔铁上移时相反。

图9 全波整流电路及波形图图10 相敏检波电路加速度传感器安装在轿车上,可以作为碰撞传感器。

当测得的负加速度值超过设定值时,微处理器据此判断发生了碰撞,于是就启动轿车前部的折叠式安全气囊迅速充气而膨胀,托住驾驶员及前排乘员的胸部和头部。

同时使用加速度传感器可以在汽车发生碰撞时,经控制系统使气囊迅速充气,如图11。

图11 汽车气囊附录:参考文献[1] /products/selector_app.htm.[2] /data/pdfs/an-00mx-009.pdf.[3] 沙占友,等. 集成传感器应用[M]. 北京:北京电力出版社,2005.[4] 胡向东,刘京城,余成波,等. 传感器与检测技术[M]. 北京:机械工业出版社,2009.。

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