加速度传感器工作原理及应用

对于手机爱好者来说，手机加速传感器肯定不会陌生。它可以在手机上体验3D增加游戏体验的使用效果。但是你知道他们是怎么工作的吗？事实上，手机加速传感器属于加速度传感器一是介绍加速度传感器的工作原理和应用，希望大家对加速度传感器有更全面的了解。

加速度传感器是什么？

加速传感器是一种可以测量加速力的电子设备。加速力是指当物体在加速过程中作用于物体的力时，它就像地球重力，即重力。加速力可以是常量，例如g，也可以是变量。

加速度传感器分类及工作原理

1、压电式

压电加速度传感器又称压电加速度计。也属于惯性传感器。

压电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。当加速度计振动时，压电元件上的质量块的力也会发生变化。当被测振动频率远低于加速度计的固有频率时，力的变化与被测加速度成正比。原地址：http://www.pikacn.com/news/20155/2789.html

2、压阻式

基于世界领先MEMS硅微加工技术、压阻加速传感器具有体积小、功耗低的特点，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。

3、电容式

容式加速度传感器是基于电容原理的极距变化电容传感器。电容式加速度传感器/电容式加速度计是一种常见的加速度传感器。安全气囊、手机移动设备等在某些领域是不可替代的。电容式加速度传感器/电容式加速度计采用微机电系统（MEMS）在大规模生产生产中变得经济，从而保证了较低的成本。

4、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 具有动态范围大、线性度好等特点。

工作原理：传感器振动系统由传感器驱动 "m-k当基座上有一个电磁线圈时，系统组成与一般加速度计相同，但质量m上个电磁线圈 当加速度输入时，质量块偏离平衡位置，位移大小由位移传感器检测，伺服放大器检测 放大后转换为电流输出，电流通过电磁线圈，在永久磁铁磁场中产生电磁恢复力，伺服加速度传感器在闭环状态下工作，使质量块保持在仪表壳体的原始平衡位置。

由于反馈，增强了抗干扰能力，提高了测量精度，扩大了测量范围，伺服加速度 测量技术广泛应用于惯性导航和惯性制导系统，也应用于高精度振动测量和校准。

应用加速度传感器

1、游戏控制

加速度传感器可以检测上下左右倾角的变化，因此通过前后倾斜手持设备控制游戏中物体的前后左右方向变得非常简单。

图像自动翻转

用加速度传感器检测手持设备的旋转动作和方向，实现显示图像的正转。

3、汽车安全

加速度传感器主要用于汽车安全气囊、防抱死系统、牵引控制系统等安全性能。

4、盘保护

利用加速度传感器检测自由落体状态，从而对迷你硬盘实施必要的保护。由于外界的轻微振动就会对硬盘产生很坏的后果，使数据丢失。而利用加速度传感器可以检测自由落体状态。当检测到自由落体状态时，让磁头复位，以减少硬盘的受损程度。

5、闪信功能

用户可以通过挥手设备在空中显示文本，用户可以自己编写显示文本。这种闪信功能是利用人们的视觉残留，用加速度传感器检测挥发周期，实现显示文本的准确定位。

6.防手抖功能

用加速度传感器检测手持设备的振动/振动幅度。当振动/振动幅度过大时，锁定摄像头快门，使图像始终清晰。

7.计步器功能

加速度传感器可以检测交流信号和物体的振动，人们在行走时会产生一定的定期振动，而加速度传感器可以检测振动的过零点，从而计算人们行走或行走的步数，从而计算人们行走的位移。并使用一定的公式来计算卡路里的消耗量。

8、智能产品

微信功能中加速度传感器的创新功能突破了电子产品的千遍一致性，实现了来源传感器方向、加速表、光线、磁场、临近性、温度等参数的特点。

9.设备或终端姿态检测

加速度传感器和陀螺仪通常被称为惯性传感器，通常用于各种设备或终端的姿势检测、运动检测等，也非常适合玩体感游戏的人。加速度传感器使用重力加速度来检测设备的倾斜角度，但它会受到运动加速度的影响，使倾斜测量不够准确，因此通常需要使用陀螺仪和磁传感器进行补偿。

10、GPS对导航系统死角的补偿

遂道、高楼林立、丛林地带等特殊场合和地貌，GPS信号会变弱甚至完全丢失，这就是所谓的死角。系统死区可以通过安装加速度传感器和我们以前常用的惯性导航来测量。加速度传感器的积分成为单位时间内的速度变化，从而测量死区物体的运动。

常见的加速传感器

1.手机加速传感器

手机加速传感器的工作原理是通过敏感元件将测量点的加速信号转换为相应的电信号，进入前放大电路，通过信号调节电路提高信号的信噪比，然后通过模数转换获得数字信号，最后发送到计算机，然后存储和显示数据。

2.重力加速度传感器

重力加速度传感器可以感知加速力的变化。加速力是物体在加速过程中作用于物体的力，如晃动、坠落、上升、下降等G-sensor转换为电信号，然后通过微处理器的计算分析，完成程序设计的功能，内置G-sensor的MP播放器可以根据用户的摇摆方向前后更换歌曲，也可以计算用户在放入衣袋时的前进步伐。

例如，个别高端笔记本IBM内置高端系列G-sensor，当感知剧烈加速度(如开始下降)时，立即保护硬盘，避免硬盘损坏。

3.压电加速传感器

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。它是利用某些物质如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。

压电加速度传感器具有动态范围大、频率范围宽、坚固耐用、外部干扰小、压电材料自产电荷信号不需要任何外部电源等特点，是应用最广泛的振动测量传感器。与压力阻力和电容器类型相比，其最大的缺点是压电加速度传感器不能测量零频率的信号。

在现代生产生活中，压电加速度传感器应用于摄像头、数码相机、汽车安全气囊、防抱死系统、牵引控制系统等多种数字产品。

结语：随着微电子机械系统技术在传感器领域的广泛应用，加速度传感器的体积变得更轻，性能显著提高，无疑促进了其在消费电子领域的应用，市场份额也在增加。