加速传感器

一种能够测量加速力的电子设备

加速度传感器是一种能够测量加速力的电子设备。加速力就是当物体在加速过程中作用在物体上的力，就好比地球引力，也就是重力。加速力可以是个常量，比如g，也可以是变量。加速度计有两种：一种是角加速度计，是由陀螺仪（角速度传感器）的改进的。另一种就是线加速度计。

简介

手机方面

玩“沼泽竞技”和“空中快车”时，你不用按键，而通过手机的倾斜或左右前后移动来完成高难度动作。你仿佛置身游戏之中。因为闪语彩壳内置的加速度传感器能感知手机的物理运动。

有的手机晃晃就能看信息就有加速传感器...

加速度传感器：高低精度的加速度传感器、微加速度计、加表，不同响应频率，各种精度，微型尺寸，可以直接焊接在PCB版上。可以测量重力加速度，可以测量动态冲击加速度，也可以应用加速度传感器来集成倾角处理系统，测试速度和振动。内置放大和过滤器，抗冲击达5000g，供电范围宽：2.7-24V，IP66防护。量程从1g到100g。相关的各种应用技术支持请和我公司技术人员详细探讨。有OEM应用，价格低。 SCA8X0系列和SCA3100系列是最新用于汽车行业的系列数字输出加速度传感器。适合HSA,EPB，测翻检测悬挂控制，运动检测等场合。

最新产品

CMA3000

最新产品，三轴加速度传感器，2g-8g量程，直接数字输出或者模拟输出，2×2×0.7mm超小尺寸，≤ 70 uA 超低功耗，适合消费电子，医疗器械，运动等各种电池供电的场合

CMA3000-D01CMA3000-A01

SCA3060

最新产品，三轴加速度传感器，2g量程，直接数字输出，集成其他系列功能，适合医疗器械，汽车等其他系列应用

SCA100T-D07

最新产品，双轴加速度传感器，量程达到12g××

SCA1000/20

双轴，量程：1.7g，X、Y轴或者Z，Y轴，电压输出，2.5V是零点，11位分辨率，重量1.2g，9×5×16mm，附带温度输出，0.5-4.5V电压输出，分辨率：0.83mg，温度性能非常稳定，可以和SCA610/620互换。SPI数字输出，SCA1000-N1000070为双轴6g量程加速度传感器。

SCA610

单轴，1.5g或者1.7g量程，水平测量，2.5V对应零点。灵敏度1.2V/g，非线性40mg，50±30Hz。

SCA620

单轴，测量Z轴加速度，1.7g或者12g量程，2.5V对应零点。灵敏度1.2V/g，0.5-4.5V输出。

SCA2100

双轴，高可靠性系列产品。量程2g，SPI输出，频率响应45/50Hz，-40-85度工作温度，3.3V供电，专为汽车行业提供。

SCA3100

三轴，高可靠性系列产品。量程2g，SPI输出，频率响应45/50Hz

SCA820-D04

Z轴，高可靠性系列产品。量程2g

SCA830-D06

Y轴，高可靠性系列产品。量程2g

SCA830-D07

Y轴，高可靠性系列产品。量程1g

SPI，PWM输出，频率响应45Hz，-40-125度工作温度，专为汽车行业提供的数字输出加速度传感器。

原理

加速度传感器的工作原理：敏感元件将测点的加速度信号转换为相应的电信号，进入前置放大电路，经过信号调理电路改善信号的信噪比，再进行模数转换得到数字信号，最后送入计算机，计算机再进行数据存储和显示。

当传感元件以加速度a运动时，质量块受到一个与加速度方向相反的惯性力作用，发生与加速度成正比a的形变，使悬臂梁也随之产生应力和应变。该变形被粘贴在悬臂梁上的扩散电阻感受到。根据硅的压阻效应，扩散电阻的阻值发生与应变成正比的变化，将这个电阻作为电桥的一个桥臂，通过测量电桥输出电压的变化可以完成对加速度的测量。

应用

通过测量由于重力引起的加速度，你可以计算出设备相对于水平面的倾斜角度。通过分析动态加速度，你可以分析出设备移动的方式。但是刚开始的时候，你会发现光测量倾角和加速度好像不是很有用。是在爬山？还是在走下坡，摔倒了没有？或者对于飞行类的机器人来说，对于控制姿态也是至关重要的。更要确保的是，你的机器人没有带着炸弹自己前往人群密集处。一个好的程序员能够使用加速度传感器来回答所有上述问题。

加速度传感器甚至可以用来分析发动机的振动。目前最新IBMThinkpad手提电脑里就内置了加速度传感器，能够动态的监测出笔记本在使用中的振动，并根据这些振动数据，系统会智能的选择关闭硬盘还是让其继续运行，这样可以最大程度的保护由于振动，比如颠簸的工作环境，或者不小心摔了电脑所造成的硬盘损害，最大程度的保护里面的数据。加速度传感器可应用在控制上。

据科技日报北京9月5日电，瑞典查尔姆斯理工大学（KTH）的研究人员利用高导电性纳米材料石墨烯，研制出了迄今最小的加速传感器。这一设备有望促进人体传感器和导航技术的发展，用于研制心血管疾病监测系统、超灵敏的可穿戴设备和便携式运动捕捉系统等。相关论文发表在《自然·电子学》上。

形式

·压电式

压电式传感器是利用弹簧质量系统原理。敏感芯体质量受振动加速度作用后产生一个与加速度成正比的力，压电材料受此力作用后沿其表面形成与这一力成正比的电荷信号。压电式加速度传感器具有动态范围大、频率范围宽、坚固耐用、受外界干扰小以及压电材料受力自产生电荷信号不需要任何外界电源等特点，是被最为广泛使用的振动测量传感器。虽然压电式加速度传感器的结构简单，商业化使用历史也很长，但因其性能指标与材料特性、设计和加工工艺密切相关，因此在市场上销售的同类传感器性能的实际参数以及其稳定性和一致性差别非常大。与压阻和电容式相比，其最大的缺点是压电式加速度传感器不能测量零频率的信号。

·压阻式应变

应变压阻式加速度传感器的敏感芯体为半导体材料制成电阻测量电桥，其结构动态模型仍然是弹簧质量系统。现代微加工制造技术的发展使压阻形式敏感芯体的设计具有很大的灵活性以适合各种不同的测量要求。在灵敏度和量程方面，从低灵敏度高量程的冲击测量，到直流高灵敏度的低频测量都有压阻形式的加速度传感器。同时压阻式加速度传感器测量频率范围也可从直流信号到具有刚度高，测量频率范围到几十千赫兹的高频测量。超小型化的设计也是压阻式传感器的一个亮点。需要指出的是尽管压阻敏感芯体的设计和应用具有很大灵活性，但对某个特定设计的压阻式芯体而言其使用范围一般要小于压电型传感器。压阻式加速度传感器的另一缺点是受温度的影响较大，实用的传感器一般都需要进行温度补偿。在价格方面，大批量使用的压阻式传感器成本价具有很大的市场竞争力，但对特殊使用的敏感芯体制造成本将远高于压电型加速度传感器。

·电容式

电容型加速度传感器的结构形式一般也采用弹簧质量系统。当质量受加速度作用运动而改变质量块与固定电极之间的间隙进而使电容值变化。电容式加度计速与其它类型的加速度传感器相比具有灵敏度高、零频响应、环境适应性好等特点，尤其是受温度的影响比较小；但不足之处表现在信号的输入与输出为非线性，量程有限，受电缆的电容影响，以及电容传感器本身是高阻抗信号源，因此电容传感器的输出信号往往需通过后继电路给于改善。在实际应用中电容式加速度传感器较多地用于低频测量，其通用性不如压电式加速度传感器，且成本也比压电式加速度传感器高得多。

选购

数字输出

这个是最先需要考虑的。这个取决于你系统中和加速度传感器之间的接口。一般模拟输出的电压和加速度是成比例的，比如2.5V对应0g的加速度，2.6V对应于0.5g的加速度。数字输出一般使用脉宽调制（PWM）信号。

如果你使用的微控制器只有数字输入，比如BASIC Stamp，那你就只能选择数字输出的加速度传感器了，但是问题是你必须占用额外的一个时钟单元用来处理PWM信号，同时对处理器也是一个不小的负担。

测量轴数量

对于多数项目来说，两轴的加速度传感器已经能满足多数应用了。对于某些特殊的应用，比如UAV，ROV控制，三轴的加速度传感器可能会适合一点。

最大测量值

如果你只要测量机器人相对于地面的倾角，那一个±1.5g加速度传感器就足够了。但是如果你需要测量机器人的动态性能，±2g也应该足够了。要是你的机器人会有比如突然启动或者停止的情况出现，那你需要一个±5g的传感器。

灵敏度

一般来说，越灵敏越好。越灵敏的传感器对一定范围内的加速度变化更敏感，输出电压的变化也越大，这样就比较容易测量，从而获得更精确的测量值。

带宽

这里的带宽实际上指的是刷新频率范围。也就是说每秒钟，传感器会产生多少次读数。对于一般只要测量倾角的应用，50HZ的带宽应该足够了，但是对于需要进行动态性能，比如振动，你会需要一个具有上百HZ带宽的传感器。