加速度計是一種通過感應加速度并將其轉(zhuǎn)換成電信號來測量加速度的裝置。加速度傳感器具有廣泛的功能，已廣泛應用于汽車安全、智能產(chǎn)品、游戲控制等諸多領(lǐng)域。下面讓我們來一起好好學習了解一下，加速度傳感器的工作基本原理分析以及是怎樣分類的?
一、加速度傳感器的工作原理是什么
大多數(shù)加速度計的工作基礎(chǔ)上的壓電效應。有必要對壓電效應進行解釋，是對于不存在對稱中心的異極晶體加在晶體上的外力除了使晶體發(fā)生形變以外，還將改變晶體的極化狀態(tài)，在晶體內(nèi)部建立電場，這種由于機械力作用使介質(zhì)發(fā)生極化的現(xiàn)象稱為正壓電效應。
一般來說，加速度傳感器利用的是其內(nèi)部加速度引起的晶體變形。這個變形會發(fā)作電壓，只需計算出發(fā)作電壓和所施加的加速度之間的聯(lián)系，就可以將加速度轉(zhuǎn)化成電壓輸出。當然還有很多其它方法來制作加速度傳感器比如壓阻技術(shù)電容效應熱氣泡效應光效應但是其基本的原理都是由于加速度產(chǎn)生某個介質(zhì)產(chǎn)生變形通過測量其變形量并用相關(guān)電路轉(zhuǎn)化成電壓輸出。每種技術(shù)都有各自的優(yōu)勢和問題。
二、加速度傳感器的分類
1、壓電式
電式加速度傳感器又稱壓電加速度計。它也屬于慣性傳感器。它是利用某些物質(zhì)如石英晶體的壓電效應,在加速度計受振時,質(zhì)量塊加在壓電元件上的力也隨之變化。若被測振動的頻率遠低于加速度計的固有頻率，則外力的變化與加速度成正比。
2、壓阻式
壓阻式加速度傳感器具有體積小、低功耗等特點，易于集成在各種模擬和數(shù)字電路中，廣泛應用于汽車碰撞實驗、測試儀器、設(shè)備振動監(jiān)測等領(lǐng)域。
3、電容式
電容式加速度以及傳感器是基于一個電容工作原理的極距變化型的電容通過傳感器。電容式加速度計是比較常見的加速度計。在某些領(lǐng)域是不可替代的，如安全氣囊、移動設(shè)備等。 電容式加速度傳感器/電容式加速度計采用了微機電系統(tǒng)(mems)工藝，在大量生產(chǎn)時變得經(jīng)濟,從而保證了較低的成本。
4、伺服式
伺服式加速度傳感器是一種閉環(huán)測試系統(tǒng)， 具有動態(tài)性能好、動態(tài)范圍大和線性度好等特點。其工作原理，傳感器的振動系統(tǒng)由m-k系統(tǒng)組成，與-般加速度計相同，但質(zhì)量m.上還接著一個電磁線圈， 當基座上有加速度輸入時，質(zhì)量塊偏離平衡位置，該位移大小由位移傳感器檢測出來，經(jīng)伺服放大器放大后轉(zhuǎn)換為電流輸出，該電流流過電磁線圈，在長久磁鐵的磁場中產(chǎn)生電磁恢復力，圖使質(zhì)量塊保持在儀表殼體中原來的平衡位置上,所以伺服加速度傳感器在閉環(huán)狀態(tài)下工作。由于有反饋作用，增強了抗干擾的能力，提高測量精度，擴大了測量范圍，伺服加速度測量技術(shù)廣泛地應用于慣性導航和慣性制導系統(tǒng)中，在高精度的振動測量和標定中也有應用。
結(jié)語:隨著微電子機械系統(tǒng)技術(shù)在傳感器領(lǐng)域中的廣泛應用，使得加速度傳感器的體積變得更加輕便、性能得到明顯提升，這無疑促進了它在消費電子領(lǐng)域中的應用，在市場中的份額也在不斷提升。