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加速度傳感器

加速度傳感器選型技巧

發布日期:2022-10-09 點擊率:66

  一種能夠測量加速力的電子設備叫加速度傳感器。當物體在加速過程中作用在物體上的力叫做加速力。加速力可以是個常量,比如g,也可以是變量。加速度傳感器有兩種:一種是角加速度傳感器,也就是由陀螺儀改進的,另一種就是線加速度計。

  我們在選擇加速度傳感器時需要從一下幾點去判別,首先需要考慮的是輸出方式,一般情況下輸出分為兩種方式:模擬輸出vs數字輸出。而輸出方式取決于客戶系統中和加速度傳感器之間的接口。一般模擬輸出的電壓和加速度是成比例的,比如2.5V對應0g的加速度,2.6V對應于0.5g的加速度。數字輸出一般使用脈寬調制信號也就是PWM信號。如果客戶使用的微控制器只有數字輸入,比如BASICStamp,那你就只能選擇數字輸出的加速度傳感器,但是問題是你必須占用額外的一個時鐘單元用來處理PWM信號,同時對處理器也是一個不小的負擔。如果客戶使用的微控制器有模擬輸入口,比如PIC/AVR/OOPIC,你可以非常簡單的使用模擬接口的加速度傳感器,所需要的就是在程序里加入一句類似"acceleration=read_adc()"的指令,而且處理此指令的速度只要幾微秒。

  其次選型需要考慮的是測量軸的數量,對于多數項目來說,兩軸的加速度傳感器已經能滿足多數應用。對于某些特殊的應用,比如UAV,ROV控制,三軸加速度傳感器可能會適合一點。這個主要是看測量的需求數據,三軸加速度傳感器針對于特殊場所應用還是比較理想。

  再者是量程以及靈敏度的問題,需要了解客戶需求的最大測量值。如果客戶只要測量機器人相對于地面的傾角,那一個±1.5g加速度傳感器就足夠。但是如果你需要測量機器人的動態性能,±2g也應該足夠。要是你的機器人會有比如突然啟動或者停止的情況出現,那你需要一個±5g的傳感器?;蛑斓募铀俣阮愃苹疖嚮鸺弦恍┨厥鈭鏊枰拇罅砍碳铀俣?。針對不同的量程,靈敏度要求有所不同,一般來說,靈敏越高越好。越靈敏的傳感器對一定范圍內的加速度變化更敏感,輸出電壓的變化也越大,這樣就比較容易測量,從而獲得更精確的測量值。針對大量程的加速度傳感器對靈敏度要求不是那樣的嚴格,可以說只是除了特殊的要求已獲得精準的數據。

  最后,加速度傳感器選型的細節是,寬帶以及電阻。加速度傳感器上說的的帶寬實際上指的是刷新率。也就是說每秒鐘,加速度傳感器會產生多少次讀數。對于一般只要測量傾角的應用,50赫茲的帶寬應該足夠了,但是對于需要進行動態性能,比如振動,你會需要一個具有上百赫茲帶寬的傳感器,而對于有些微控制器來說,要進行A/D轉化,或是連接的傳感器阻值必須小于10千歐。這些屬于細節問題,基本上是忽略不計的。但是真正的選型應用嚴格要求時,需要按照要求去操作是不可避免的。

  

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