手机加速度传感器

手机加速度传感器

科学术语的定义

中文名称：加速度传感器 英文名称： 定义：能够感知加速度并将其转换成可用的输出信号的传感器。 学科：机械工程（一级学科）； 传感器（二级学科）； 物理量传感器（三级学科）

本内容经全国科学技术名词审定委员会审定公布

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加速度传感器 加速度传感器是一种能够测量加速力的电子装置。 加速力是物体加速时作用在物体上的力，就像地球的引力一样，就是万有引力。 加速力可以是常数，例如g，也可以是变量。 加速度计有两种类型：一种是角加速度计，它是陀螺仪（角速度传感器）的改进。 另一种是线性加速度计。

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加速度传感器一般用在什么地方？

加速度传感器的工作原理

选择加速度传感器·模拟输出与数字输出：

·测量轴数：

·最大测量值：

·灵敏度：

·带宽：

·电阻/缓存机制：

传感器市场前景预测：加速度传感器一般应用在哪些领域？

加速度传感器的工作原理

选择加速度传感器·模拟输出与数字输出：

·测量轴数：

·最大测量值：

·灵敏度：

·带宽：

·电阻/缓存机制：

传感器市场前景预测

[编辑本段]加速度传感器一般用在什么地方？

通过测量重力加速度，您可以计算设备相对于水平面的倾斜角度。 通过分析动态加速度，您可以分析设备的移动方式。 但一开始，您会发现用光测量倾角和加速度似乎不太有用。 但现在工程师们已经想出了很多方法来获取更多有用的信息。 加速度传感器可帮助您的机器人了解其当前所处的环境。您在爬山吗？ 还在下坡，你摔倒了吗？ 或者对于飞行机器人来说，控制姿态也至关重要。 更重要的是确保你的机器人不会独自携带炸弹前往拥挤的地方。 优秀的程序员可以使用加速度计回答上述所有问题。 加速度计甚至可以用于分析发动机振动。 加速度传感器测量牵引力产生的加速度。 目前，最新的IBM笔记本电脑都内置了加速度传感器，可以动态监测笔记本电脑在使用过程中的振动情况。 根据这些振动数据，系统会智能选择关闭硬盘或允许其继续运行，这样可以最大程度地保护用户。 震动，比如工作环境的颠簸，或者电脑不慎跌落造成的硬盘损坏，都能最大程度地保护里面的数据。 另一个用途是，目前使用的数码相机和摄像机还带有加速度传感器，用于检测拍摄时手部的振动，并根据这些振动自动调整相机的焦距。 综上所述，加速度传感器可应用于控制、手柄振动和晃动、仪器仪表、汽车制动启动检测、地震检测、报警系统、玩具、结构、环境监测、工程振动测量、地质勘探、铁路、桥梁、大型建筑大坝振动测试与分析； 鼠标、高层建筑结构动力特性及安全振动侦察。 美国加速度传感器，3031、3022、3052、3035、1210、1220、1230、1240等。适用于地震监测、低频应用、测试仪器、机械控制等。

[编辑本段]加速度传感器是如何工作的？

线性加速度计的原理是惯性原理，也就是力的平衡。 A（加速度）= F（惯性力）/M（质量）。 我们只需要测量F即可。如何测量F呢？ 只要用电磁力来平衡这个力就可以了。 即可得出F与电流的关系。 只需用实验来校准这个比例系数即可。 当然，中间的信号传输、放大、滤波都是电路的事情。 大多数加速度传感器的工作原理是压电效应。 所谓压电效应是“对于没有对称中心的异极晶体，施加在晶体上的外力不仅会使晶体变形，而且会改变晶体的极化状态，并在晶体内部建立电场”。这种机械力会使介质极化的现象称为正压电效应，一般加速度传感器利用其内部晶体因加速度而产生形变的特性，由于这种形变会产生电压，因此可以将加速度只需计算产生的电压与施加的加速度之间的关系即可将其转换为电压输出。当然，还有许多其他制作加速度传感器的方法，例如压阻技术、电容效应、热泡效应和光效应等。但是，最基本的原理是某种介质因加速度而变形，测量该变形并使用相关电路将其转换为电压输出。 每种技术都有其自身的机遇和问题。 压阻式加速度传感器由于在汽车行业的广泛应用而发展最快。 加速度传感器主要应用于汽车安全气囊、防抱死制动系统、牵引力控制系统等安全性能方面。

随着安全性越来越成为汽车制造商的卖点，此类附加系统变得越来越普遍。 2000年压阻式加速度传感器的市场规模约为4.2亿美元。 据有关调查显示，其市场价值预计将以年均4.1%的速度增长，到2007年将达到5.6亿美元。其中，欧洲市场增长最快，因为欧洲是许多安全气囊和汽车制造商的所在地。 压电技术主要用于工业中防止机器故障。 该传感器可用于检测潜在的机器故障，以实现自我保护，避免工人意外受伤。 该传感器具有用户，尤其是质量行业用户所追求的功能。 重复性、稳定性和自生成。 然而，在许多新的应用领域，许多用户还没有意识到此类传感器的用途。 对于卖家来说，进入这个尚未开发的市场会很麻烦，因为最终用户不熟悉使用此类传感器带来的问题和解决方案。 我对方法了解不多。 如果这些问题能够得到解决，将促进压电传感器更快的发展。 2002年压电传感器的市场价值为3亿美元，预计其年增长率将达到4.9%，到2007年达到4.2亿美元。电容式传感器预计将有强劲的增长，2004年后增长更快预计1997年至2007年年综合增长率为5.9%，最高可达33.2%。 2000年其市场价值为7500万美元，到2007年将达到1.1亿美元。来自欧洲和北美的汽车和工业用户是这些产品的主要买家。 2000年，北美市场占40.4%，欧洲占48.9%。 汽车行业主要将电容式传感器用于安全系统、轮胎磨损监测、惯性刹车灯、前照灯调平、安全带收缩、自动门锁和安全气囊。 对于设计人员来说，电容式传感器非常有吸引力，因为它们不需要与被测量的物体接触，因此不必挤进狭小的空间。

[编辑本段]购买加速度传感器

·模拟输出与数字输出：

这是首先要考虑的事情。 这取决于您的系统和加速度计之间的接口。 一般来说，模拟输出的电压与加速度成正比。 例如2.5V对应0g加速度，2.6V对应0.5g加速度。 数字输出通常使用脉宽调制 (PWM) 信号。 如果你使用的微控制器只有数字输入，比如BASIC Stamp，那么你只能选择数字输出加速度传感器，但问题是你必须占用额外的时钟单元来处理PWM信号，而且还会影响处理器。 不小的负担。 如果您使用的微控制器具有模拟输入端口，例如PIC/AVR/OOPIC，则可以非常简单地使用模拟接口的加速度传感器。 你所需要的只是在程序中添加一条类似于“=()”的指令，并且这条指令的处理时间只需几微秒。

·测量轴数：

对于大多数项目，两轴加速度传感器足以满足大多数应用。 对于一些特殊应用，例如无人机和 ROV 控制，三轴加速度传感器可能适合。

·最大测量值：

如果只想测量机器人相对于地面的倾斜度，那么±1.5g的加速度传感器就足够了。 但如果需要测量机器人的动态性能，±2g也应该足够了。 如果您的机器人突然启动或停止，您需要 ±5g 传感器。

·灵敏度：

一般来说，越灵敏越好。 更灵敏的传感器在一定范围内对加速度的变化更敏感，输出电压的变化也更大，更容易测量，从而获得更准确的测量结果。

·带宽：

这里的带宽实际上指的是刷新率。 这意味着传感器每秒会产生多少个读数。 对于仅需要测量倾斜角度的一般应用，50HZ的带宽应该足够了，但对于动态性能，例如振动，您将需要带宽为数百HZ的传感器。

·电阻/缓存机制：

对于某些微控制器，为了进行A/D转换，所连接的传感器的电阻必须小于10kΩ。 例如，加速度传感器的电阻为32kΩ，在PIC和AVR控制板上无法正常工作。 因此，建议在购买传感器之前仔细阅读控制器说明书，以确保传感器能够正常工作。

[编辑本段]传感器市场前景预测

该咨询公司的传感器市场报告显示，2008年全球传感器市场容量为506亿美元，预计2010年全球传感器市场将达到600亿美元以上。调查显示，东欧、亚太地区和加拿大已成为传感器市场增长最快的地区，而美国、德国和日本仍然是传感器市场分布最大的地区。 从全球来看，增长最快的传感器市场仍然是汽车市场，其次是过程控制市场。 我们看好通信市场的前景。 压力传感器、温度传感器、流量传感器、液位传感器等一些传感器市场已经呈现出成熟市场的特征。 流量传感器、压力传感器和温度传感器的市场规模最大，分别占整个传感器市场的21%、19%和14%。 传感器市场的主要增长来自无线传感器、MEMS（微机电系统）传感器和生物传感器等新兴传感器。 其中，无线传感器2007年至2010年的年复合增长率预计将超过25%。 目前，全球传感器市场在日新月异的创新中呈现出快速增长的趋势。 有关专家指出，传感器领域的主要技术将在现有基础上进行延伸和完善。 各国将竞相加速新一代传感器的研发和产业化，竞争将日趋激烈。 新技术的发展将重新定义未来的传感器市场，如无线传感器、光纤传感器、智能传感器、金属氧化传感器等新型传感器的出现和市场份额的扩大。