解密加速度傳感器的功能和特性

    加速度傳感器的使用上限頻率取決于幅頻曲線中的共振頻率一般小阻尼(z<=0.1)的加速度計，上限頻率若取為共振頻率的1/3，便可保證幅值誤差低于1dB（即12%）；若取為共振頻率的1/5，則可保證幅值誤差小于0.5dB（即6%），相移小于30。但共振頻率與加速度計的固定狀況有關，加速度計出廠時給出的幅頻曲線是在剛性連接的固定情況下得到的。實際使用的固定方法往往難于達到剛性連接，因而共振頻率和使用上限頻率都會有所下降。加速度計與試件的各種固定方法見圖.;

 

    加速度傳感器功能及特性加速傳感器工作原理及架構飛思卡爾傳感器產(chǎn)品主要分為三大部分：慣性傳感器、壓力傳感器與安全和報警IC。其中，慣性傳感器即為加速傳感器，可以用于偵測傾斜、振動及撞擊，因此可以用在汽車乘客安全、振動監(jiān)控、運動診斷、防盜裝置、電器平衡、地震檢測、傾角/傾斜儀及便攜式電子設備中。

 

    加速度傳感器可用來偵測X、Y、Z軸方向的加速度，以類比電壓來表示所偵測的加速度的大小，在IC內部主要由雙芯片構成，即重力感測單元（負責加速度的偵測）與控制IC單元（負責信號處理）。雙芯片可以分開安置也可以疊放處理。由圖1可知，X軸或Z軸的重力檢測單元將檢測到的加速度變化量信號送到電荷積分器做積分運算，而后進行取樣、保持及信號放大處理。

 

    最后用低通濾波器濾除高頻噪音，在溫度補償處理后即可輸出加速度信息。此輸出之類比電壓與偵測的加速度值會維持線性比例的特性，不會受到溫度的影響。為了說明X軸向g感測單元的感測原理，先來回顧電容的物理特性：電容值的大小與電極板的面積大小成正比，和電極板的間隔距離成反比。

 

    感測單元即利用電容的原理設計出來的，在圖2中左上角的小區(qū)塊可以看到，藍色的部分代表可移動的電極板，而在藍色電極板的上方左偏置與下方右偏置板塊則是固定的電極板，此時藍色電極板與左右偏置板形成兩個電容，當藍色電極板因加速度的影響而改變與左右偏置板的間隔，則使得電容值改變進而促使電容電壓值的改變，因此可借此特性計算出加速度的大小。

 

    Z軸向垂直g感測單元的感測原理與X軸向g感測單元的感測原理相同，只是架構有所差異。如圖3所示，紅色的震動塊代表可移動的電極板，而綠色的頂板與藍色的底板則是固定的極板。當紅色的極板因為加速度的影響而改變與上下極板的間隔，則將產(chǎn)生電容值的改變。因此，可借此特性計算出此加速度傳感器加速度的大小。