無(wú)線加速度傳感器加速度傳感器分類(lèi)介紹
無(wú)線加速度傳感器:加速度傳感器的七大應(yīng)用場(chǎng)景
三軸加速度傳感器的應(yīng)用
1.車(chē)身安全、調(diào)節(jié)和導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用
加速度傳感器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車(chē)電子領(lǐng)域,重點(diǎn)是車(chē)身控制、安全系統(tǒng)和導(dǎo)航。典型應(yīng)用包括汽車(chē)安全氣囊、ABS防抱死制動(dòng)系統(tǒng)、電子穩(wěn)定程序(ESP)、電控懸架系統(tǒng)等。
現(xiàn)在越來(lái)越重視車(chē)身安全,汽車(chē)的安全氣囊越來(lái)越多,所以對(duì)傳感器的要求也越來(lái)越嚴(yán)格。整個(gè)安全氣囊調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括車(chē)身外部的衛(wèi)星傳感器、安裝在車(chē)門(mén)、車(chē)頂、前后座的G傳感器、電子調(diào)節(jié)器、安全氣囊等。通常,電子調(diào)節(jié)器是16位或32位MCU。當(dāng)車(chē)身受到撞擊時(shí),撞擊傳感器會(huì)在幾微秒內(nèi)向電子調(diào)節(jié)器發(fā)出信號(hào)。
然后,電子調(diào)節(jié)器會(huì)根據(jù)碰撞強(qiáng)度、乘客數(shù)量、座椅/安全帶位置等主要參數(shù),立即進(jìn)行計(jì)算并做出相應(yīng)的評(píng)估,配合分布在車(chē)廂各處的傳感器傳回的數(shù)據(jù),在最短的時(shí)間內(nèi)通過(guò)引爆管驅(qū)動(dòng)器啟動(dòng)安全氣囊,確保乘客的安全。
總的來(lái)說(shuō),單靠ABS和牽引力調(diào)節(jié)系統(tǒng)是不能滿足彎道安全行駛的要求的。在這種情況下,電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)(ESC)可以通過(guò)糾正駕駛員操作中的轉(zhuǎn)向不足或轉(zhuǎn)向過(guò)度來(lái)調(diào)整汽車(chē),使其不偏離道路。該系統(tǒng)使用陀螺儀來(lái)測(cè)量汽車(chē)的偏航角,使用低重力加速度傳感器來(lái)測(cè)量橫向加速度。通過(guò)將測(cè)得的數(shù)據(jù)與行駛速度和車(chē)輪傾角的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較,來(lái)調(diào)整汽車(chē)的轉(zhuǎn)向,避免側(cè)滑。
除了車(chē)身安全系統(tǒng)等重要應(yīng)用外,加速度傳感器在導(dǎo)航系統(tǒng)中也發(fā)揮著重要作用。關(guān)鍵是實(shí)現(xiàn)GPS衛(wèi)星信號(hào)的定位。但是當(dāng)你進(jìn)入一個(gè)衛(wèi)星信號(hào)接收很差的區(qū)域或環(huán)境,比如隧道、高樓、叢林地區(qū),你就會(huì)因?yàn)槭バ盘?hào)而失去導(dǎo)航功能?;贛EMS技術(shù)的三軸加速度傳感器可以與陀螺儀或電子羅盤(pán)結(jié)合,創(chuàng)建航位推算系統(tǒng)(DR),可以實(shí)現(xiàn)與GPS系統(tǒng)的互補(bǔ)應(yīng)用。
2.硬盤(pán)防撞擊保護(hù)
現(xiàn)在,由于海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)需求,硬盤(pán)、光驅(qū)等部件被廣泛應(yīng)用于筆記本電腦、手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)/攝像機(jī)、便攜式DVD播放器、PMP等設(shè)備中。便攜式設(shè)備由于其應(yīng)用場(chǎng)合,經(jīng)常會(huì)發(fā)生跌落或意外撞擊,對(duì)內(nèi)部元器件造成很大沖擊。
為了防止設(shè)備和其中的數(shù)據(jù)被破壞,越來(lái)越多的用戶要求便攜式設(shè)備具有抗沖擊能力。
大多數(shù)便攜式產(chǎn)品的跌落高度為1。2~1。3米,打在大理石地面上,會(huì)受到50KG左右的沖擊。然而,硬盤(pán)等高速旋轉(zhuǎn)設(shè)備在這種沖擊下非常脆弱。
如果硬盤(pán)內(nèi)置3軸加速度傳感器,系統(tǒng)會(huì)在跌落發(fā)生時(shí)檢查加速度的突變,并進(jìn)行相應(yīng)的自我保護(hù)操作,如關(guān)閉抗震性能差的電子或機(jī)械設(shè)備,重置磁頭,以縮短硬盤(pán)的損壞程度。
3.消費(fèi)品中的創(chuàng)新應(yīng)用。
3軸加速度傳感器為傳統(tǒng)消費(fèi)電子和手持電子設(shè)備實(shí)現(xiàn)了革命性的創(chuàng)新空間。它可以安裝在游戲機(jī)的手柄上,作為用戶反應(yīng)采集器,感知手臂的前后、上下、上下等運(yùn)動(dòng)反應(yīng)。并且可以轉(zhuǎn)換成揮拳、揮球拍、跳躍、扔魚(yú)竿等虛擬場(chǎng)景反應(yīng)。在游戲中,讓以往簡(jiǎn)單的手指動(dòng)作變成真實(shí)的肢體動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)以往按鍵操作無(wú)法實(shí)現(xiàn)的臨場(chǎng)游戲感和參與感。
此外,三軸加速度傳感器還可以用在電子計(jì)步器中,當(dāng)人們行走時(shí),電子計(jì)步器會(huì)引起必要的有規(guī)律的振動(dòng)。當(dāng)加速度傳感器可以檢測(cè)到振動(dòng)的過(guò)零點(diǎn)時(shí),就會(huì)計(jì)算出人走的步數(shù)或者跑步的步數(shù),進(jìn)而計(jì)算出人的位移。并且熱量消耗可以通過(guò)必要的公式計(jì)算出來(lái)。
為電子羅盤(pán)(3D羅盤(pán))提供補(bǔ)償功能。如果沒(méi)有帶傾斜校正的電子羅盤(pán),用戶應(yīng)該將其水平放置。借助加速度傳感器可以測(cè)量?jī)A斜角度的原理,可以補(bǔ)償電子羅盤(pán)的傾斜。
也可用于數(shù)碼相機(jī)防抖,檢查手持設(shè)備的震動(dòng)/抖動(dòng)幅度,震動(dòng)/抖動(dòng)幅度過(guò)大時(shí)鎖定攝影快門(mén),使拍攝的圖像始終清晰。
3軸加速度傳感器應(yīng)用廣泛,也可用于手持設(shè)備的手勢(shì)識(shí)別和UI操作。例如,在3軸加速度傳感器的幫助下,手持設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)圖片轉(zhuǎn)向。
設(shè)備顯示的圖像和信息將根據(jù)用戶的響應(yīng)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)。它通過(guò)內(nèi)部傳感器檢查重力矢量的方向來(lái)確定設(shè)備的水平或垂直狀態(tài),并自動(dòng)調(diào)整顯示狀態(tài),給用戶帶來(lái)便利。
4.有趣的擴(kuò)展函數(shù)
3軸加速度傳感器對(duì)用戶操縱的響應(yīng)的轉(zhuǎn)換也可以轉(zhuǎn)化為許多有趣的擴(kuò)展功能,如虛擬樂(lè)器、虛擬骰子游戲和“波消息”。
虛擬儀器內(nèi)置的加速度傳感器可以檢查用戶對(duì)手持設(shè)備的揮動(dòng),以調(diào)整儀器的節(jié)奏和音量。游戲也采用了類(lèi)似的原理,通過(guò)感應(yīng)揮動(dòng)等響應(yīng)來(lái)調(diào)整虛擬骰子的旋轉(zhuǎn)速度,并借助內(nèi)部數(shù)學(xué)模型的抽象物理規(guī)律來(lái)確定停止時(shí)間。
“Flash”是一個(gè)更具想象力的應(yīng)用程序,用戶可以在空中編輯文本?!伴W”是指手持設(shè)備可以通過(guò)加速度傳感器捕捉到用戶在空中模擬書(shū)寫(xiě)的快速反應(yīng),特別適合在黑暗環(huán)境下使用。手持設(shè)備將配備發(fā)光二極管。由于人類(lèi)視網(wǎng)膜的持續(xù)性,在空中揮動(dòng)的反應(yīng)會(huì)在他們的眼中留下短暫的連續(xù)畫(huà)面,完成書(shū)寫(xiě)的所有反應(yīng)筆畫(huà)。
隨著MEMS微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)在傳感器領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,加速度傳感器的體積越來(lái)越輕,性能明顯提高。
MEMS加速度傳感器在醫(yī)用可穿戴設(shè)備中的應(yīng)用
可穿戴智能設(shè)備的發(fā)展,尤其是醫(yī)用可穿戴智能設(shè)備的發(fā)展,關(guān)鍵是小型化MEMS陀螺儀和加速度傳感器的應(yīng)用,用來(lái)檢查穿戴者身體的每一個(gè)信息。比如MEMS傳感器在無(wú)創(chuàng)胎心檢查中的應(yīng)用。
檢查胎心率是一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)的工作,因?yàn)樘バ穆史浅?欤诿糠昼奓20 ~ 160次之間,用傳統(tǒng)的聽(tīng)診器甚至帶放大功能的超聲多普勒儀人工計(jì)數(shù)很難準(zhǔn)確測(cè)量。另外,超聲波振動(dòng)波作用于胎兒,會(huì)對(duì)胎兒造成很大的不良影響。雖然檢查劑量很低,但對(duì)檢測(cè)范疇也是有害的,不適合常規(guī)的、重復(fù)性的檢查和家庭使用。
此時(shí),MEMS加速度傳感器可以提供一種無(wú)創(chuàng)的胎心檢查方法,在胎心聽(tīng)診器和多普勒胎兒監(jiān)護(hù)儀之間,開(kāi)發(fā)出一種簡(jiǎn)單易學(xué)、直觀準(zhǔn)確的用于孕婦臨床診斷和自我檢查的醫(yī)療儀器。
加速度傳感器將胎兒心率轉(zhuǎn)換成模擬電壓信號(hào),前置放大器將差值放大。然后做濾波等一系列中間信號(hào)處理,用A/D轉(zhuǎn)換器將模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。通過(guò)光隔離器件輸入到單片機(jī)進(jìn)行分析處理,最后輸出處理結(jié)果。
加速度傳感器的其他應(yīng)用
高壓導(dǎo)線舞動(dòng)的監(jiān)測(cè)
目前,國(guó)內(nèi)導(dǎo)線舞動(dòng)監(jiān)測(cè)主要采用視頻圖像采集和運(yùn)動(dòng)加速度測(cè)量?jī)煞N關(guān)鍵技術(shù)方案。在高溫、高濕、嚴(yán)寒、濃霧、沙塵等惡劣天氣條件下,前者不僅對(duì)視頻設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性要求高,而且會(huì)影響視頻圖像的拍攝效果。在實(shí)際使用中,只能作為鋪墊和監(jiān)測(cè)手段,不能定量分析導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的主要參數(shù)。利用加速度傳感器監(jiān)測(cè)導(dǎo)線舞動(dòng),可以定量分析輸電導(dǎo)線某一點(diǎn)的上下振動(dòng)和上下擺動(dòng),可以測(cè)量導(dǎo)線直線運(yùn)動(dòng)的幅度和頻率。
新型地震加速度傳感器
采用傳感器和調(diào)節(jié)系統(tǒng)一體化設(shè)計(jì),傳感器采用低功耗微型電容式加速度傳感器,調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用嵌入式系統(tǒng),配有數(shù)據(jù)采集、電源、定時(shí)、通信等模塊。它具有多種有線和無(wú)線通信功能,可廣泛部署在室內(nèi)和室外。通過(guò)各種方式聯(lián)網(wǎng),它可以立即將數(shù)據(jù)發(fā)回處理中心進(jìn)行實(shí)時(shí)處理。
無(wú)線加速度傳感器:加速度傳感器
加速度傳感器是一種可以測(cè)量加速度的傳感器。一般由質(zhì)量塊、阻尼器、彈性元件、敏感元件和自適應(yīng)電路組成。在傳感器加速過(guò)程中,借助牛頓第二定律,通過(guò)測(cè)量質(zhì)量塊的慣性力來(lái)獲得加速度值。根據(jù)傳感器敏感元件的不同,我們經(jīng)常遇到的加速度傳感器有電容式、電感式、應(yīng)變式、壓阻式、壓電式等等。
無(wú)線加速度傳感器:分類(lèi)
壓電式
壓電式加速度計(jì)也叫壓電加速度計(jì)。它也是一個(gè)慣性傳感器。壓電式加速度計(jì)的原理是借助壓電陶瓷或應(yīng)時(shí)晶體的壓電效應(yīng),當(dāng)加速度計(jì)振動(dòng)時(shí),質(zhì)量體對(duì)壓電元件施加的力隨之變化。當(dāng)測(cè)得的振動(dòng)頻率遠(yuǎn)低于加速度計(jì)的固有頻率時(shí),力的變化與測(cè)得的加速度成正比。
壓阻式
壓阻式加速度傳感器基于世界領(lǐng)先的MEMS硅微加工技術(shù),具有體積小、功耗低的特點(diǎn),易于集成到各種模擬和數(shù)字電路中,廣泛應(yīng)用于汽車(chē)碰撞實(shí)驗(yàn)、測(cè)試儀器、設(shè)備振動(dòng)監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。
電容
電容式加速度傳感器是一種基于電容原理的變極距電容式傳感器。電容式加速度計(jì)/電容式加速度計(jì)是一種通用加速度計(jì)。在某些領(lǐng)域是不可替代的,比如安全氣囊,手機(jī),移動(dòng)設(shè)備。電容式加速度計(jì)/電容式加速度計(jì)采用微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù),大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)變得經(jīng)濟(jì),因此會(huì)保證較低的成本。
伺服型
伺服加速度傳感器是一個(gè)閉環(huán)測(cè)試系統(tǒng),具有動(dòng)態(tài)性能好、動(dòng)態(tài)范圍大、線性度好的特點(diǎn)。其工作原理是傳感器的振動(dòng)系統(tǒng)由‘M-k’系統(tǒng)組成,類(lèi)似于大多數(shù)加速度計(jì),只是質(zhì)量M與一個(gè)電磁線圈相連。當(dāng)基座上有加速度輸入時(shí),質(zhì)量偏離平衡位置。位移由位移傳感器檢測(cè),經(jīng)伺服放大器放大,轉(zhuǎn)換成電流輸出。電流流過(guò)電磁線圈,在永磁體的磁場(chǎng)中產(chǎn)生電磁回復(fù)力,試圖將質(zhì)量保持在儀器外殼中原來(lái)的平衡位置。
由于有反饋功能,提高了抗干擾能力,提高了測(cè)量精度,擴(kuò)大了測(cè)量范圍。伺服加速度測(cè)量技術(shù)在慣性導(dǎo)航和慣性制導(dǎo)系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用
看了小編汽車(chē)的簡(jiǎn)介,朋友們對(duì)這個(gè)問(wèn)題有必要的了解了嗎?那么,你的朋友們喜歡今天小編汽車(chē)為你的朋友們介紹的內(nèi)容知識(shí)嗎?小編認(rèn)為,這些內(nèi)容知識(shí)朋友還是要了解的,我們解決問(wèn)題或多或少有些難度。最后,希望小編汽車(chē)的簡(jiǎn)單介紹能為朋友們排憂解難。
>>點(diǎn)擊查看今日優(yōu)惠<<
-
1全新寶馬5系/i5/X2 廣州車(chē)展寶馬展臺(tái)重磅車(chē)曝光
- 2上汽大通MAXUS推出全新輕客品牌“新途” 四款家族新車(chē)重磅發(fā)布
- 39.88萬(wàn)元起售 帝豪L HiP冠軍版最高優(yōu)惠1.4萬(wàn)元 續(xù)航1300km
- 4每日車(chē)聞:油價(jià)又降了/全新凱美瑞即將亮相/Model Y即將漲價(jià)
- 5深藍(lán)S7i/SL03i上市 搭載高階智能駕駛輔助系統(tǒng)
- 6添越長(zhǎng)軸距MULLINER版將在廣州車(chē)展亮相 配備航空級(jí)座椅
- 7吉利幾何E螢火蟲(chóng)新增車(chē)型 售8.48萬(wàn)元
- 8售價(jià)11.99萬(wàn)元起 風(fēng)行雷霆410續(xù)航版車(chē)型上市
TOP推薦相關(guān)閱讀點(diǎn)擊加載更多熱門(mén)搜索 熱門(mén)IT產(chǎn)品 最新車(chē)系 - 2上汽大通MAXUS推出全新輕客品牌“新途” 四款家族新車(chē)重磅發(fā)布