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三轴加速度传感器的三种原理介绍

更新时间:2025-04-29      点击次数:109
三轴加速度传感器是一种用于测量物体在空间中X、Y、Z三个方向加速度的传感器,基于加速度的基本原理工作,加速度是个空间矢量,要准确了解物体运动状态,需测得其三个坐标轴上的分量。在预先不知道物体运动方向的场合下,需用三轴加速度传感器来检测加速度信号。它还能测量重力,通过测量重力实现倾斜检测,比如可实现双轴正负90度或双轴0 - 360度的倾角,通过校正后期精度要高于双轴加速度传感器大于测量角度为60度的情况。
 
根据实现原理,主要有压阻式、压电式、电容式三种:
压阻式:电阻性,呈现低阻抗,具有频率响应特性好、测量方法易行、线性度好等优点,缺点是温度效应严重、灵敏度低。
压电式:电容性的,高阻抗,优点是频带宽、灵敏度高、讯噪比高、结构简单、工作可靠和重量轻等,缺点是某些压电材料需要防潮措施,而且输出的直流响应差,需要采用高输入阻抗电路或电荷放大器来克服这一缺陷。
电容式:结构简单、适应性强、动态响应好、分辨率高、温度稳定性好、可实现非接触测量、具有平均效应,缺点是输出阻抗高,负载能力差。
根据输出信号的不同,可分为模拟式和数字式两种,模拟式输出值为电压,数字式输出值为数字信号。
 
作为惯性导航系统的基本组成元件,三轴加速度传感器被广泛应用于航空领域之中,其和系统控制器、处理器、存储器之间的信号传输主要通过航天总线进行。在汽车电子领域,主要集中在车身操控、安全系统和导航,典型的应用如汽车安全气囊、ABS防抱死刹车系统、电子稳定程序、电控悬挂系统等。同时,三轴加速度传感器在电子、医学领域也有着广泛的应用。
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