什么是加速度计
加速度计是一种传感器,可以测量物体所受加速的大小和方向。
加速度计的工作原理
传统加速度计利用质量和弹簧的相互作用来感应加速度,当物体收到加速度时,弹簧会发生变形,通过衡量这种变形来测量加速度的大小。
加速度计的用途
航空航天:用于飞机、导弹的姿态控制,卫星、载人飞船的轨道控制;
汽车:车辆稳定性控制、碰撞检测;
电子消费品:手机、平板,实现横竖屏切换、计步等。
MEMS加速度计的工作原理
MEMS加速度计由:
上电容、
中电容板(可移动)、
下电容板
这三部分组成。
当有加速度的时候,中电容板会移动,与上、下电容板的距离就会变化,上、下电容的容值就会变化。
电容值的变化与加速度成正比,通过对输出电压数字处理后,输出数字化信号。
输出电压为电容电压变化的部分,Vm是输出电压,Vs为输出电压;
根据电容的定义,可得出电容的大小与位移之间的关系:
,
由上面的两个公式可得:
根据力学原理:
加速度与输出电压的关系: