MEMS 直流加速度传感器

MEMS 加速度传感器是直流耦合式传感器,可以响应低至 0Hz 的频率。MEMS 直流响应式加速度传感器可测量静态或甚低频 (1Hz) 加速度,或者如果要从加速度数据中提取速度和位移信息,请只选择这款产品。

DC Response

直流响应

Static Measurements

静态测量

Low Frequency to 0Hz

响应低至 0Hz 的频率

电容式加速度传感器

电容式加速度传感器基于加速度下惯性质量的电容变化,是目前制造加速度传感器最常用的技术。这些加速度传感器利用微机电系统 (MEMS) 制造技术给大批量应用带来了规模经济效应,从而降低了制造成本。所有电容器件都有一个固有特性:内部装有时钟。时钟频率 (~500kHz) 是电流检测电路的一个重要组成部分,但由于内部泄漏原因,它始终存在于输出信号中。高频噪声可能与加速度的测量范围相距甚远,但它与信号却形影不离。由于内置了放大器/IC,其 3 线(或 4 线差分输出)电气接口是直接的,只需要一个稳定的直流电压源来供电。


电容式加速度传感器的带宽大多限定在几百赫兹(某些设计可提供高达 1500Hz 的带宽),部分原因在于其物理几何形状和重气态阻尼。电容式传感器的结构适用于较低的加速度测量范围。最大范围通常限制在 200g 以下。先进的电容式加速度传感器(特别是仪表级器件)能够提供良好的线性度和高输出稳定性。


电容式加速度传感器适用于比较重视成本的车载监控应用。此外,它们还适用于测量 g 值也很低的低频运动,如土木工程中的振动测量。

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压阻式加速度传感器

压阻式感测是直流响应加速度传感器常用的另一种测量技术。压阻式加速度传感器不是感应惯性质量中的电容变化(这是电容式器件所采用的技术),而是在作为加速度传感器惯性系统一部分的应变片中产生电阻变化。大多数压阻式设计的输出通常对温度变化较为敏感。需要在内部或外部对其输出应用温度补偿。现代压阻式加速度传感器集成了用于所有形式的板载信号调节及原位温度补偿的 ASIC。


压阻式加速度传感器的带宽可以达到 7,000 Hz 以上。许多压阻式器件采用了气态阻尼(MEMS 型)或液态阻尼(粘合应变片型)的设计。阻尼特性可能是选择加速度传感器的重要因素。在机械输入可能包含甚高频输入(或激发高频响应)的应用中,阻尼加速度传感器可以防止传感器振铃(谐振)并维持或改善动态范围。压阻式传感器的输出是差分和纯电阻性的,因此信噪比性能通常较为突出;其动态范围只受直流桥式放大器质量的限制。对于 g 值极高的冲击测量,某些压阻式设计能够处理远高于 10,000g 的加速度。


由于具备更高的带宽能力,压阻式加速度传感器适用于频率范围和 g 值通常较高的脉冲/冲击测量。作为直流响应型器件,您可以从其加速度输出中准确地导出所需的速度和位移信息,而不会出现积分误差。压阻式加速度传感器通常用于汽车安全测试、武器测试以及超越 VC 加速度传感器可用范围的更高冲击范围的测量。
 

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应用