在前面篇幅中我們介紹了加速度的計(jì)算公式，本文我們來介紹加速度計(jì)幾種常見方式感知特定軸上的加速度。一些加速度傳感計(jì)算方法如下所述：

一、壓阻式加速度計(jì)

      在這些類型的加速度計(jì)中，證明質(zhì)量連接到壓敏電阻上。電阻連接到讀出的電子電路。當(dāng)證明質(zhì)量發(fā)生位移時(shí)，壓電阻的電阻會(huì)與施加的力成比例地發(fā)生變化。這些類型的加速度計(jì)是第一個(gè)看到批量生產(chǎn)的加速度計(jì)。這些類型的加速度計(jì)的最大缺點(diǎn)是它們的熱穩(wěn)定性。由于熱噪聲，電阻會(huì)顯著變化，并可能導(dǎo)致錯(cuò)誤輸出。

壓阻式加速度計(jì)工作原理示例

二、電容式加速度計(jì)

      在電容式加速度計(jì)中，電容感應(yīng)手指連接到證明質(zhì)量上，證明質(zhì)量隨著證明質(zhì)量的位移沿給定軸移動(dòng)。每個(gè)活動(dòng)板放置在兩個(gè)電極之間。當(dāng)存在加速度時(shí)，證明質(zhì)量沿與運(yùn)動(dòng)方向相反的方向位移，可變板沿證明質(zhì)量移動(dòng)?？勺儼逖剌S線位置的變化會(huì)導(dǎo)致其與固定電極板的距離發(fā)生變化，并引起電容的對(duì)稱變化。然后通過讀出電子設(shè)備將其測(cè)量為電輸出。電容式加速度計(jì)具有熱穩(wěn)定性，但容易受到電磁干擾，由于寄生電容，它們可能會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤的輸出。

電容式加速度計(jì)工作原理示例

三、壓電加速度計(jì)

      大多數(shù)宏觀加速度計(jì)使用壓電材料來檢測(cè)證明質(zhì)量的運(yùn)動(dòng)。許多微機(jī)械加速度計(jì)也使用相同的原理。這些加速度計(jì)具有很大的帶寬，但由于漏電流，諧振頻率極差。壓電材料產(chǎn)生的電信號(hào)與證明質(zhì)量在給定軸上的位移成比例。

壓電加速度計(jì)工作原理示例

四、隧道加速度計(jì)

      這些類型的加速度計(jì)使用隧道電流來測(cè)量證明質(zhì)量的位移。尖頭和電極之間的隧穿電流隨尖端-電極距離呈指數(shù)變化。以下公式給出了隧穿電流：I = I0 * exp（-β√（φz））

      備注：I是尖端和電極之間的隧道電流，我0 根據(jù)所使用的材料縮放電流，β是換算因子，φ是以eV為單位的隧道屏障高度，z 是尖端電極距離。

隧道加速度計(jì)工作原理示例

五、諧振加速度計(jì)

      在諧振加速度計(jì)中，證明質(zhì)量連接到諧振器。證明質(zhì)量的位移會(huì)改變諧振器的應(yīng)變，從而改變其共振頻率。變化是使用頻率計(jì)數(shù)器電路將頻率轉(zhuǎn)換為數(shù)字電信號(hào)。這些加速度計(jì)對(duì)噪聲非常免疫，并且非?？煽?，因?yàn)轭l率變化可以直接轉(zhuǎn)換為數(shù)字格式。

諧振加速度計(jì)工作原理示例

六、光學(xué)加速度計(jì) 

      這些加速度計(jì)使用連接到證明質(zhì)量的光纖和波導(dǎo)。然而，光纖型加速度計(jì)不適合批量制造，因?yàn)楣饫w需要手動(dòng)安裝在傳感器組件的證明質(zhì)量附近。另一種類型的光學(xué)加速度計(jì)使用LED和PIN光電探測(cè)器來測(cè)量證明質(zhì)量的位移。光學(xué)加速度計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是不受靜電和電磁干擾。但是，由于它們通常涉及復(fù)雜的組裝和讀出電路，因此它們并不受歡迎。

光加速度計(jì)工作原理示例

七、陀螺

      陀螺儀測(cè)量物體的旋轉(zhuǎn)。MEMS陀螺儀使用科里奧利力原理。當(dāng)質(zhì)量在旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)中移動(dòng)時(shí)，它會(huì)受到垂直于旋轉(zhuǎn)軸和運(yùn)動(dòng)方向的力。這稱為科里奧利力。MEMS陀螺儀由機(jī)械結(jié)構(gòu)組成，該機(jī)械結(jié)構(gòu)由于科里奧利力而被驅(qū)動(dòng)成共振，并激發(fā)相同或次級(jí)結(jié)構(gòu)中的次級(jí)振蕩。次級(jí)振蕩與結(jié)構(gòu)在給定軸上的旋轉(zhuǎn)成正比。 與其驅(qū)動(dòng)力相比，科里奧利力的振幅相對(duì)較小。這就是為什么所有MEMS陀螺儀都使用使用科里奧利力現(xiàn)象的振動(dòng)結(jié)構(gòu)。

MEMS陀螺工作原理示例

      振動(dòng)結(jié)構(gòu)由通過一對(duì)彈簧連接到內(nèi)框的證明質(zhì)量組成。內(nèi)框架通過另一組正交彈簧連接到外部框架。內(nèi)框和外框之間有電容感應(yīng)指，沿正交彈簧連接?？评飱W利力與旋轉(zhuǎn)物體的角速度以及物體朝向或遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)軸的速度成正比。證明質(zhì)量沿內(nèi)彈簧連續(xù)正弦驅(qū)動(dòng)。當(dāng)系統(tǒng)經(jīng)歷旋轉(zhuǎn)時(shí)，共振證明質(zhì)量沿連接在內(nèi)框和外框之間的正交彈簧受到科里奧利力。這改變了電容感應(yīng)手指之間的距離，因此輸出了與科里奧利力成比例的電信號(hào)。 由于科里奧利力與角速度成正比，因此由此產(chǎn)生的電信號(hào)也與系統(tǒng)的角速度成正比。

       相關(guān)加速度傳感器型號(hào)：G-LINK-200-8G、G-LINK-200-R等。