加快度是描绘物体速度改变快慢的物理量，经过丈量因为重力引起的加快度，你可以核算出设备相对于水平面的歪斜视点。经过剖析动态加快度，你可以剖分出设备移动的方法。
为了丈量并核算这些物理量，便发生了加快度传感器。
加快度传感器
加快度传感器是一种可以丈量加快力，将加快度转换为电信号的电子设备。加快力便是当物体在加快过程中效果在物体上的力，就比方地球引力，也便是重力。加快力可所以个常量，比方g，也可所以变量。加快度计有两种：一种是角加快度计，是由陀螺仪（角速度传感器）的改进的。另一种便是线加快度计。
加快度传感器可运用在工业操控、仪器外表；手柄振荡和摇晃、玩具、鼠标；轿车制动发动检测、报警体系；结构物、环境监督；工程测振、地质勘探、地震检测；铁路、桥梁、大坝的振荡测验与剖析；高层建筑结构动态特性和安全捍卫振荡侦查上。
加快度传感器的分类及原理
依据牛顿第二定律：A（加快度）=F（力）/M（质量）
只需丈量效果力F就可以得到已知质量物体的加快度。运用电磁力平衡这个力，就可以得到效果力与电流（电压）的对应联系，经过这个简略的原理来规划加快度传感器。
所以，加快度传感器的实质是经过效果力形成传感器内部灵敏部件发生变形，经过丈量其变形并用相关电路转化成电压输出，得到相应的加快度信号。
加快度传感器按作业原理又分为四种：
1、压电式加快度传感器
压电式加快度传感器是依据压电晶体的压电效应作业的。
某些晶体在必定方向上受力变形时，其内部会发生极化现象，一起在它的两个表面上发生符号相反的电荷；当外力去除后，又从头康复到不带电状况，这种现象称为“压电效应”。
具有“压电效应”的晶体称为压电晶体。常用的压电晶体有石英、压电陶瓷等。
在加快度计受振时，质量块加在压电元件上的力也随之改变。当被测振荡频率远低于加快度计的固有频率时，则力的改变与被测加快度成正比。
图 压电式加快度计的结构
S是绷簧 M是质量块 B是基座 P是压电元件 R是夹持环
图a是中心装置紧缩型，压电元件—质量块—绷簧体系装在圆形中心支柱上，支柱与基座衔接。这种结构有高的共振频率。但是基座B与测验目标衔接时，假如基座B有变形则将直接影响拾振器输出。此外，测验目标和环境温度改变将影响压电元件，并使预紧力发生改变，易引起温度漂移。
图b为环形剪切型，压电元件由夹持环将其夹牢在三角形中心柱上。加快度计感触轴向振荡时，压电元件接受切应力。这种结构对底座变形和温度改变有极好的阻隔效果，有较高的共振频率和杰出的线性。
图c为三角剪切形，结构简略，能做成极小型、高共振频率的加快度计，环形质量块粘到装在中心支柱上的环形压电元件上。因为粘结剂会随温度增高而变软，因而最高作业温度受到限制。
压电式加快度传感器具有动态规模大、频率规模宽、坚固耐用、受外界搅扰小以及压电资料受力自发生电荷信号不需求任何外界电源等特色，是被最为广泛运用的振荡丈量传感器。
虽然压电式加快度传感器的结构简略，商业化运用前史也很长，但因其功能指标与资料特性、规划和加工工艺密切相关，因而在市场上出售的同类传感器功能的实践参数以及其安稳性和一致性不同非常大。与压阻和电容式比较，其最大的缺陷是压电式加快度传感器不能丈量零频率的信号。
2、压阻式加快度传感器
压阻式加快度传感器是最早开发的硅微加快度传感器（依据MEMS硅微加工技能），压阻式加快度传感器的弹性元件一般选用硅梁外加质量块，质量块由悬臂梁支撑，并在悬臂梁上制作电阻，衔接成丈量电桥。在惯性力效果下质量块上下运动，悬臂梁上电阻的阻值随应力的效果而发生改变，引起丈量电桥输出电压改变，以此完成对加快度的丈量。
图 压阻式加快度传感器原理图
压阻式硅微加快度传感器的典型结构方式有很多种，已有悬臂梁、双臂梁、4梁和双岛-5梁等结构方式。弹性元件的结构方式及尺度决议传感器的灵敏度、频响、量程等。质量块可以在较小的加快度效果下，使得悬臂梁上的应力较大，进步传感器的输出灵敏度。
在大加快度下，质量块的效果或许会使悬臂梁上的应力超越屈服应力，变形过大，致使悬臂梁开裂。为此高gn值加快度拟选用质量块和梁厚持平的单臂梁和双臂梁的结构方式，如图所示。
图 双臂梁结构
依据世界领先的MEMS硅微加工技能，压阻式加快度传感器具有体积小、低功耗等特色，易于集成在各种模仿和数字电路中，广泛运用于轿车磕碰试验、测验仪器、设备振荡监测等范畴。
应变压阻式加快度传感器的灵敏芯体为半导体资料制成电阻丈量电桥，其结构动态模型仍然是绷簧质量体系。
现代微加工制作技能的开展使压阻方式灵敏芯体的规划具有很大的灵活性以合适各种不同的丈量要求。在灵敏度和量程方面，从低灵敏度高量程的冲击丈量，到直流高灵敏度的低频丈量都有压阻方式的加快度传感器。
一起压阻式加快度传感器丈量频率规模也可从直流信号到具有刚度高，丈量频率规模到几十千赫兹的高频丈量。超小型化的规划也是压阻式传感器的一个亮点。需求指出的是虽然压阻灵敏芯体的规划和运用具有很大灵活性，但对某个特定规划的压阻式芯体而言其运用规模一般要小于压电型传感器。
压阻式加快度传感器的另一缺陷是受温度的影响较大，有用的传感器一般都需求进行温度补偿。在价格方面，大批量运用的压阻式传感器本钱价具有很大的市场竞争力，但对特别运用的灵敏芯体系形本钱将远高于压电型加快度传感器。
压阻式加快度传感器
3、电容式加快度传感器
电容式加快度传感器是依据电容原理的极距改变型的电容传感器。其间一个电极是固定的，另一改变电极是弹性膜片。弹性膜片在外力（气压、液压等）效果下发生位移，使电容量发生改变。这种传感器可以丈量气流（或液流）的振荡速度（或加快度），还可以进一步测出压力。
电容式加快度传感器原理图
电容式加快度传感器，具有电路结构简略，频率规模宽约为0～450Hz，线性度小于1%，灵敏度高，输出安稳，温度漂移小，丈量误差小，稳态呼应，输出阻抗低，输出电量与振荡加快度的联系式简略便利易于核算等长处，具有较高的实践运用价值。
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，以及电容传感器自身是高阻抗信号源，因而电容传感器的输出信号往往需经过后继电路给于改进。在实践运用中电容式加快度传感器较多地用于低频丈量，其通用性不如压电式加快度传感器，且本钱也比压电式加快度传感器高得多。
电容式加快度传感器
电容式加快度传感器/电容式加快度计是对比较通用的加快度传感器。在某些范畴无可代替，如安全气囊，手机移动设备等。电容式加快度传感器/电容式加快度计选用了微机电体系（MEMS）工艺。在大量生产时变得经济，然后确保了较低的本钱。
4、伺服式加快度传感器
当被测振荡物体经过加快度计壳体有加快度输入时，质量块违背静平衡方位，位移传感器检测出位移信号，经伺服扩展器扩展后输出电流，该电流流过电磁线圈，然后在永久磁铁的磁场中发生电磁康复力，迫使质量块回到本来的静平衡方位，即加快度计作业在闭环状况，传感器输出与加快度计成必定份额的模仿信号，它与加快度值成正比联系。
伺服式加快度传感器原理图
伺服式加快度传感器是一种闭环测验体系，具有动态性 能好、动态规模大和线性度好等特色。其作业原理，传感器的振荡体系由 “m-k”体系组成，与一般加快度计相同，但质量m上还接着一个电磁线圈，当基座上有 加快度输入时，质量块违背平衡方位，该位移巨细由位移传感器检测出来，经伺服扩展器 扩展后转换为电流输出，该电流流过电磁线圈，在永久磁铁的磁场中发生电磁康复力，力求使质量块保持在外表壳体中本来的平衡方位上，所以伺服加快度传感器在闭环状况下作业。
因为有反馈效果，增强了抗搅扰的才能，进步丈量精度，扩展了丈量规模，伺服加快度 丈量技能广泛地运用于惯性导航和惯性制导体系中，在高精度的振荡丈量和标定中也有运用。
5、三轴加快度传感器
也是依据加快度的基本原理去完成作业的，加快度是个空间矢量，一方面，要精确了解物体的运动状况，有必要测得其三个坐标轴上的分量；另一方面，在预先不知道物体运动方向的场合下，只要运用三轴加快度传感器来检测加快度信号。
因为三轴加快度传感器也是依据重力原理的，因而用三轴加快度传感器可以完成双轴正负90度或双轴0-360度的倾角，经过校对后期精度要高于双轴加快度传感器大于丈量视点为60度的状况。
现在的三轴加快度传感器/三轴加快度计大多选用压阻式、压电式和电容式作业原理，发生的加快度正比于电阻、电压和%&&&&&%的改变，经过相应的扩展和滤波电路进行收集。
三轴加快度传感器具有体积小和分量（gm）轻特色，可以丈量空间加快度，可以全面精确反映物体的运动性质，在航空航天、机器人、轿车和医学等范畴得到广泛的运用。
几种加快度传感器的比较
在加快度传感器的实践运用中，还要依据不同的运用场景和产品特性，要做合理的选型计划，以及产品的装置保护等，咱们将在后续的篇幅中为我们介绍。
