- 微加速度传感器的更新换代以及使用方法
- 来源:赛斯维传感器网 发表于 2013/5/20
加速度传感器很早就已经出现在我们的生活中,1657年有人发明了依靠加速度传感器计量时间的摆钟。到了二十世纪,各种原理的加速度传感器如雨后春笋一般涌现,1928振弦式,1938电阻式,1943压电式,1960压阻式,1973压电式,1979电容式。
常见的微加速度传感器按敏感原理的不同可以分为压电式、压阻式、电容式、谐振式、热对流式等;按照加工工艺方法又可以分为体硅工艺微加速度传感器和表面工艺微加速度传感器;按工作方法又可分为开环加速度传感器和闭环(静电力平衡式)加速度传感器两种关于电容我们都很熟悉,就是在电容的上下极板上下运动的时候电容会发生变化,极板左右移动的时候电容发生变化,当极板中间插有介质,介质运动时电容也会发生变化电容式微加速度传感器的基本原理,就是利用电容来检测加速度场中检测质量在惯性力作用下的微位移。
由于微位移将引起检测电容的变化,检测电容信号经过前置放大、信号调理后,以直流电压方式输出,从而间接实现对加速度的检测。可以通过改变极板叠合面积A、极板间隙d或极板间介质的相对介电常数等参数来调节电容值的大小。反过来也可以根据检测电容的变化,确定引起电容变化原因,进而实现对某些物理量的检测。电容检测方式有三种:变介电常数型、变面积型和变极板间隙型。
MEMS加速度传感器的核心,一部分位于电子电路中,一部分在于机械结构中。经过制造和封装的加速度传感器可以用来测量单个平面或两个/三个正交平面中的加速度。从概念上讲,加速度传感部分通常包含位于悬梁一端的"运动块"。
对处于加速状态的多个运动块和横梁系统进行偏转测量,一般是通过传感位于一组固定横梁和一组偏转横梁之间的电容变化完成的,有点类似于宏观的可变电容。由于许多容性传感器具有相对位移非线性的电容特性,因此要用传感器中的电子将信号转换为线性输出。除了电容外,也可以使用压电型传感元件。
在加速度传感器数据手册中标明的一些重要特征参数包括带宽和谐振频率、本底噪声、交叉轴灵敏度、漂移、线性度、动态范围、抗冲击能力和功耗。一般来说,谐振频率要比带宽上限高好几倍。带宽和灵敏度通常呈反比关系。除了电子器件通常都有的噪声源外,由于MEMS传感器非常小,由运动块上的布朗效应产生的热噪声也是一个显著的噪声源。传感器专家网上陈列的VTI SCA2100-D02是基于VTI的3D-MEMS电容传感器技术的双轴加速度传感器。SCA2100-D02由高精度微机电加速度传感元件和一个灵活的SPI数字接口组成。传感器的双排引脚封装保证在SCA2100-D02整个生命周期安全可靠的工作。
SCA2100-D02双轴加速度传感器在整个设计、生产和测试阶段都是以高稳定性、高可靠性、高质量来要求的,它的目标市场是汽车应用。这个双轴加速度传感器在工作范围内具有极期稳定的输出(包括全温区,湿度和机械噪声环境下)。SCA2100-D02双轴加速度传感器符合AEC-Q100标准,并且具有多种先进的自我检测的功能。SCA2100-D02双轴加速度传感器的DFL封装适用于SMD工艺,并且这个传感器符合RoHS和ELV标准。VTI SCA2100-D02是VTI数字加速度传感器系列中的一员,它与其他单轴加速度传感器(SCA800系列)和其他多轴加速度传感器(SCA2100系列和SCA3100系列)兼容。
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