高精度石英加速度传感器
加速度计类型简介
定义中文名称：加速度传感器英文名称：acceleration transducer定义：能感受加速度并转换成可用输出信号的传感器应用学科：机械工程（一级学科）；传感器（二级学科）；物理量传感器（三级学科）。
加速度传感器是一种能够测量加速力的电子设备。
加速力就是当物体在加速过程中作用在物体上的力，就好比地球引力，也就是重力。
加速力可以是个常量。
加速度计有两种：一种是角加速度计，是由陀螺仪（角速度传感器）改进的。
另一种就是线加速度计。
[1]2分类压电式压电式加速度传感器又称压电加速度计。
它也属于惯性式传感器。
压电式加速度传感器的原理是利用压电陶瓷或石英晶体的压电效应，在加速度计受振时，质量块加在压电元件上的力也随之变化。
当被测振动频率远低于加速度计的固有频率时，则力的变化与被测加速度成正比。
压阻式基于世界领先的MEMS硅微加工技术，压阻式加速度传感器具有体积小、低功耗等特点，易于集成在各种模拟和数字电路中，广泛应用于汽车碰撞实验、测试仪器、设备振动监测等领域。
加速度传感器网为客户提供压阻式加速度传感器/压阻加速度计各品牌的型号、参数、原理、价格、接线图等信息。
电容式电容式加速度传感器是基于电容原理的极距变化型的电容传感器。
电容式加速度传感器/电容式加速度计是对比较通用的加速度传感器。
在某些领域无可替代，如安全气囊，手机移动设备等。
电容式加速度传感器/电容式加速度计采用了微机电系统（MEMS）工艺，在大量生产时变得经济，从而保证了较低的成本。
伺服式伺服式加速度传感器是一种闭环测试系统，具有动态性能好、动态范围大和线性度好等特点。
其工作原理，传感器的振动系统由"m-k”系统组成，与一般加速度计相同，但质量m上还接着一个电磁线圈，当基座上有加速度输入时，质量块偏离平衡位置，该位移大小由位移传感器检测出来，经伺服放大器放大后转换为电流输出，该电流流过电磁线圈，在永久磁铁的磁场中产生电磁恢复力，力图使质量块保持在仪表壳体中原来的平衡位置上，所以伺服加速度传感器在闭环状态下工作。
加速度传感器实验报告
加速度传感器实验报告
加速度传感器实验报告
加速度传感器是一种应用广泛的测量传感器，各种型号的加速度传感器都可以用来测量振动或者加速度。
本文将介绍加速度传感器的实验，以及分析实验结果的一些重要指标。
一、实验环境
本次实验环境为实验室内，空气温度为25°C，实验使用的加速度传感器为精密型加速度传感器，量程为±15g，滤波为50Hz，高通滤波器带宽为10Hz，频率范围125kHz至2kHz。
二、实验原理
加速度传感器主要是通过测量物体运动方向（上升/下降）以及速度的变化来实现的，它可以实时测量到物体的加速度，进而检测到物体的动作、位移等信息。
实验测试结果为：温度变化0.1°C会引起加速度传感器的输出经0.18 g/°C变化。
三、实验结果
加速度传感器实验结果表明，实测值满足要求，温度变化引起的加速度传感器输出变化也满足实验要求的0.18 g/°C。
这些结果表明，加速度传感器的计算能力、精度以及可靠性都较高，在不同环境条件下能够满足较高精度的要求。
四、实验分析
通过实验结果可以看出，加速度传感器输出精度较高，准确性可靠，能够稳定满足要求。
在此基础上，未来可以基于加速度传感器的输出，进行各种类型的测量或者运动的监测，从而获得更全面的测量结果。
加速度传感器介绍
加速度传感器介绍加速度传感器的简述北京航空航天⼤学仪器科学与光电⼯程学院夏伟强1.加速度传感器的意义加速度传感器是⼀种能够测量加速⼒的电⼦设备，⼴泛⽤于航空航天、武器系统、汽车、消费电⼦等。
通过加速度的测量，可以了解运动物体的运动状态。
可应⽤在控制，⼿柄振动和摇晃，仪器仪表，汽车制动启动检测，地震检测，报警系统，玩具，结构物、环境监视，⼯程测振、地质勘探、铁路、桥梁、⼤坝的振动测试与分析；⿏标，⾼层建筑结构动态特性和安全保卫振动侦察上。
2.加速度传感器的⼯作原理根据⽜顿第⼆定律：A(加速度)=F(⼒)/M(质量)。
只需测量作⽤⼒F就可以得到已知质量物体的加速度。
利⽤电磁⼒平衡这个⼒，就可以得到作⽤⼒与电流（电压）的对应关系，通过这个简单的原理来设计加速度传感器。
本质是通过作⽤⼒造成传感器内部敏感元件发⽣变形，通过测量其变形量并⽤相关电路转化成电压输出，得到相应的加速度信号。
3.加速度传感器主要技术指标a）量程。
⽐如测量车辆运动只需⼏⼗个g量程，但是测量武器系统的侵彻指标，就需要传感器的量程达10万g甚⾄更⼤。
b）灵敏度。
⼀般来说，越灵敏越好。
越灵敏的传感器对⼀定范围内的加速度变化更敏感，输出电压的变化也越⼤，这样就⽐较容易测量，从⽽获得更精确的测量值。
c）带宽。
主要指传感器可测量的有效频带。
对于⼀般只要测量倾⾓的应⽤，50HZ的带宽应该⾜够了，但是对于需要进⾏动态性能，⽐如振动，你会需要⼀个具有上百HZ带宽的传感器。
4.加速度传感器发展现状及发展趋势市场上占统治地位的加速度传感器是压电式、压阻式、电容式、谐振式等。
压阻式加速度传感器具有加⼯⼯艺简单，测量⽅法易⾏，等优点。
但是，温度效应严重，⼯作温度范围窄，并且灵敏度低，⼀般只有1mg左右，要继续提⾼灵敏度难度很⼤。
压电式加速度计信噪⽐⾼，灵敏度⾼，结构简单，但是信号处理电路较复杂，存在零漂现象不可避免，并且回零慢，不适宜连续测试。
微电容式加速度计具有结构简单、灵敏度⾼、动态特性好、抗过载能⼒⼤，易于集成，不易受温度影响，功耗低，但是，存在输出特性的⾮线性、寄⽣电容、分布电容对灵敏度的影响，以及信号处理电路复杂等问题。
数字式压电石英加速度传感器的支撑结构研究
２ 云南大 学 物理 系， 南 昆明 ， 云
伟 ，张福 学
１０８ ） ０ ０ ４
（ ． 京 信 息 工 程 学 院 传 感 技 术 研 究 中心 ， 京 １０ ０ ； １北 北 ０ １１ ６０９ ；． 华大 学 物理系 ， 京 ５ ０ １３ 清 北
摘要 ： 介绍 了数字式压 电石英加 速度传感器 的工 作原理并用材料力 学和弹性 力学方法 研究 了其 支撑结构
图 １ 原 理 框 图
Ｆ ｇ １ Ｐ ｉ ｃｐｅ ｂｏ ｋ ｄａ ｒ ｍ ｉ ， ｒｎ ｉｌ ｌｃ ｉｇ ａ
１ 工 作 原 理
数字 式 压 电 石英 加 速 度传 感 器 的 核 心 技术 是
如何 实现微 小 力变 化 的测 量 ， 文研 究 的课 题采 用 本 压 电石英谐 振器 作 为敏 感 器件 ， 用 石英 谐 振器 的 利 正逆 压 电效 应形 成 的应 变 敏 感特 性 ， 被测 力 改变 使 石英谐 振器 的应 力状 态 ，从 而 调 制谐 振 频 率 ， 过 通
维普资讯
第４ 期
田文杰等 ： 数字式压 电石英加速度传感 器的支撑结 构研究
２５ ７
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加速度传感器
加速度传感器传感器是一种能将物理量、化学量、生物量等转换成电信号的器件。
输出信号有不同形式，如电压、电流、频率、脉冲等，能满足信息传输、处理、记录、显示、控制要求，是自动检测系统和自动控制系统中不可缺少的元件。
如果把计算机比作大脑，那么传感器则相当于五官，传感器能正确感受被测量并转换成相应输出量，对系统的质量起决定性作用。
自动化程度越高，系统对传感器要求越高。
在今天的信息时代里，信息产业包括信息采集、传输、处理三部分，即传感技术、通信技术、计算机技术。
现代的计算机技术和通信技术由于超大规模集成电路的飞速发展，而已经充分发达后，不仅对传感器的精度、可靠性、响应速度、获取的信息量要求越来越高，还要求其成本低廉且使用方便。
显然传统传感器因功能、特性、体积、成本等已难以满足而逐渐被淘汰。
世界许多发达国家都在加快对传感器新技术的研究与开发，并且都已取得极大的突破。
如今传感器新技术的发展，主要有以下几个方面：一．发现并利用新现象利用物理现象、化学反应、生物效应作为传感器原理，所以研究发现新现象与新效应是传感器技术发展的重要工作，是研究开发新型传感器的基础。
日本夏普公司利用超导技术研制成功高温超导磁性传感器，是传感器技术的重大突破，其灵敏度高，仅次于超导量子干涉器件。
它的制造工艺远比超导量子干涉器件简单。
可用于磁成像技术，有广泛推广价值。
利用抗体和抗原在电极表面上相遇复合时，会引起电极电位的变化，利用这一现象可制出免疫传感器。
用这种抗体制成的免疫传感器可对某生物体内是否有这种抗原作检查。
如用肝炎病毒抗体可检查某人是否患有肝炎，起到快速、准确作用。
美国加州大学已研制出这类传感器。
传感器的发展历程二．利用新材料传感器材料是传感器技术的重要基础，由于材料科学进步，人们可制造出各种新型传感器。
例如用高分子聚合物薄膜制成温度传感器；光导纤维能制成压力、流量、温度、位移等多种传感器；用陶瓷制成压力传感器。
高分子聚合物能随周围环境的相对湿度大小成比例地吸附和释放水分子。
HJ1514低成本半密封小直径石英挠性加速度计伺服电路
HJ1514低成本半密封小直径石英挠性加速度计伺服电路
一、概述
HJ1514（陕西航晶微电子有限公司）是一种检测差动电容的专用伺服电路，用于±80g 以下石英挠性加速度计中，同石英电容传感器配接，构成一个石英挠性加速度计。
加速度计广泛用于惯导系统中，测量运动载体的加速度、速度、位置倾角等。
HJ1514主要特点是：
1． 分辨率高，可检测FF 级电容变化量。
2． 体积小，价格优。
3. 可靠性高，最高工作温度125℃。
4. 外引腿与HB309完全兼容。
二、封装形式与引出端功能
采用MBCY-P10B 金属圆外壳封装，外形尺寸如图所示(单位：mm)。
三、引出端功能
四、绝对最大额定值
电源电压 ±18V 储存相对湿度 ≤65%
引线焊接温度（10s）+225℃储存温度-55～+150℃
耗散功率600mW 工作温度范围-40～+125℃
五、电特性
六、装配说明
1．基板上的L+焊盘内部同引出脚2连接，L-焊盘内部同引出脚1连接。
2．基板上C+焊盘内部同引出脚8连接，C-焊盘内部同引出脚7连接。
3．基板上的“地”焊盘内部同引出脚5连接。
4．HJ1514同传感器对接构成一个整体，然后进行连线焊接。
5．传感器和电路装配完毕后，整体烘干随即立即堵上两个圆孔以防湿气影响电路特性。
6．由于传感器特性的差异，伺服电路测试的电特性是不一样的，本公司可根据不同的传感器调试加速度计的动态特性。
MEMS传感器
MEMS传感器MEMS传感器是采用微电子和微机械加工技术制造出来的新型传感器，与传统的传感器相比，它具有：微型化,集成化,低功耗,低成本,高精度,长寿命,动态性能好,可靠性高，适于批量生产,易于集成和实现智能化的特点，在微米量级的特征尺寸使得它可以完成某些传统机械传感器所不能实现的功能。
MEMS传感器的种类有很多，发展很快但在这几年发展速度放缓，MEMS传感器的种类很多导致了其分类方法很多。
按其工作原理, 可分为物理型、化学型和生物型三类M EM S 传感器分类及典型应用。
按照被测的量又可分为加速度、角速度、压力、位移、流量、电量、磁场、红外、温度、气体成分、湿度、pH 值、离子浓度、生物浓度及触觉等类型的传感器。
目前MEMS传感器的工作原理主要有压阻式，电容式，压电式，力平衡式，热对流式，谐振式等。
一．1.MEMS压力传感器MEMS传感器的发展以20世纪60年代霍尼韦尔研究中心和贝尔实验室研制出首硅隔膜压力传感器和应变计为开端。
压力传感器是影响最为深远且应用最广泛的MEMS传感器, 其性能由测量范围、测量精度、非线性和工作温度决定。
从信号检测方式划分, MEMS压力传感器可分为压阻式、电容式和谐振式等; 从敏感膜结构划分, 可分为圆形、方形、矩形和E 形等。
硅压力传感器主要是硅扩散型压阻式压力传感器, 其工艺成熟, 尺寸较小, 且性能优异, 性价比较高。
2.MEMS加速计MEMS加速度计用于测量载体的加速度, 并提供相关的速度和位移信息。
MEMS加速度计的主要性能指标包括测量范围、分辨率、标度因数稳定性、标度因数非线性、噪声、零偏稳定性和带宽等。
电容式、压电式和压阻式MEMS加速度计的性能比技术指标电容式压电式压阻式尺寸大小中等温度范围非常宽宽中等线形度误差高中等低直流响应有无有灵敏度高中等中等冲击造成的零位漂移无有无电路复杂程度高中等低成本高高低3.MEMS陀螺仪MEMS陀螺仪是一种振动式角速率传感器,其特点是几何结构复杂和精准度较高。
《采用MEMS加速度传感器的边坡稳定安全监测系统设计》范文
《采用MEMS加速度传感器的边坡稳定安全监测系统设计》篇一一、引言边坡稳定安全监测系统在地质工程、环境科学、土木工程等领域中扮演着至关重要的角色。
对于防止地质灾害，如山体滑坡、泥石流等，实时、准确的边坡稳定安全监测系统是必不可少的。
随着微电子机械系统（MEMS）技术的快速发展，采用MEMS加速度传感器进行边坡稳定安全监测已成为当前研究的热点。
本文将详细介绍采用MEMS加速度传感器的边坡稳定安全监测系统的设计思路、方法及其实用性。
二、系统设计概述本系统以MEMS加速度传感器为核心，结合数据采集、传输、处理及报警等模块，实现对边坡稳定的实时监测。
系统设计的主要目标是提高边坡稳定监测的准确性和实时性，从而有效预防地质灾害的发生。
三、系统硬件设计1. MEMS加速度传感器：作为系统的核心部件，MEMS加速度传感器具有体积小、重量轻、灵敏度高、响应速度快等优点。
通过测量边坡的微小振动，可以判断边坡的稳定性。
2. 数据采集模块：负责采集MEMS加速度传感器的数据，并进行初步的处理和滤波，以保证数据的准确性。
3. 数据传输模块：将处理后的数据通过无线或有线方式传输至数据中心。
4. 数据处理模块：对接收到的数据进行进一步的处理和分析，如信号处理、数据存储等。
5. 报警模块：当边坡出现异常振动时，报警模块会发出警报，提醒相关人员采取措施。
四、系统软件设计1. 数据处理算法：采用数字信号处理技术，对采集的加速度数据进行滤波、去噪、积分等处理，以获取边坡的位移、速度等信息。
2. 数据分析与预警模型：通过建立边坡稳定性的分析模型，对处理后的数据进行分析，判断边坡的稳定性。
当边坡出现不稳定趋势时，及时发出预警。
3. 用户界面：设计友好的用户界面，方便用户查看实时监测数据、历史数据、报警信息等。
4. 数据存储与备份：将处理后的数据存储在本地或云端数据库中，以备后续分析使用。
同时，定期对数据进行备份，以防数据丢失。
五、系统实用性与优势采用MEMS加速度传感器的边坡稳定安全监测系统具有以下优势：1. 高精度：MEMS加速度传感器具有高灵敏度和高分辨率，可以准确测量边坡的微小振动。
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HQA-T160S
HQA-T160S石英挠性加速度传感器
1. 用途
HQA-T160S石英挠性加速度传感器为单轴力矩反馈式加速度计，通过检测质量来检测外界的加
速度信号，再经伺服电路解调、放大，最后输出电流信号正比于加速度信号。产品广泛用于航空航天
高精度导航系统、石油钻井测斜或地质勘探捷联系统。
2. 产品实物
3. 产品特色
耐高温
抗振动和冲击
体积小，重量轻
宽压供电，功耗低
模拟电信号输出
法兰安装或圆形嵌套安装
4. 技术指标
电性能
工作电压 ±（10～18）VDC
绝缘电阻 50MΩ，@50VDC
功耗 ＜10mA@15V
HQA-T160S
技术性能
量程 ±30g
阈值(分辨率) 1×10-5g
偏值（K0） ＜15mg
偏值（K0）温漂 ＜30μg/℃
标度因数（K1） 2mA/g ±5%
标度因数（K1）温漂 ＜300ppm/℃
160℃，年稳定性 ＜1mg
失准角 ＜5mrad
二阶非线性（K2） ＜100μg/g²
环境条件
正弦振动 30g 0 ～ peak，（30～2000 ）Hz
随机振动 20gram， （15～500） Hz
冲击 1000g，0.5msec，half sine
工作温度 （-40 ～ 160）℃
Type-C
5. 安装要求
传感器安装时，应避免大力磕碰。
6. 注意事项
使用时，轻拿、轻放传感器；千万不能摔、掉在地上；在通电前，一定要检查接点是否准确，
地线连接是否正常。
传感器在运输时应小心轻放。每个产品应装在包装盒内，装盒前产品应用薄膜塑料袋包好，
再装入盒内。传感器的接插件应有塑料保护帽，盒内空隙处用泡沫塑料填充。
传感器校准前，供电电源的电压应用精度高于0.1％的数字电压表检查，给传感器加电时，切
勿接错电源。
HQA-T160S
产品应放在温度为+10℃～+30℃，湿度为40％～70％通风良好的库房中，库房中不允许同时
存放酸、碱等化学药品及有害气体（氯、氨、煤烟及其他）进入。