加速度傳感器在生活中的應(yīng)用

　　引言：加速度傳感器是什么?是一種能夠測量加速度的傳感器。通常由質(zhì)量塊、阻尼器、彈性元件、敏感元件和適調(diào)電路等部分組成。是一種將加速度轉(zhuǎn)換為信號(hào)的傳感器，可用來測量物體在加速過程中作用于物體的力。那加速度傳感器在現(xiàn)實(shí)生活中是如何應(yīng)用的呢?

　　加速度傳感器的工作原理

　　加速度傳感器是對自身器件的加速度進(jìn)行檢測。利用敏感元件將測點(diǎn)的加速度信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào)，進(jìn)入前置放大電路，經(jīng)過信號(hào)調(diào)理電路改善信號(hào)的信噪比，再進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換得到數(shù)字信號(hào)，最后送入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)再進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和顯示。

　　當(dāng)傳感元件以加速度a運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)量塊受到一個(gè)與加速度方向相反的慣性力作用，發(fā)生與加速度成正比a的形變，使懸臂梁也隨之產(chǎn)生應(yīng)力和應(yīng)變。該變形被粘貼在懸臂梁上的擴(kuò)散電阻感受到。根據(jù)硅的壓阻效應(yīng)，擴(kuò)散電阻的阻值發(fā)生與應(yīng)變成正比的變化，將這個(gè)電阻作為電橋的一個(gè)橋臂，通過測量電橋輸出電壓的變化可以完成對加速度的測量。

　　加速度傳感器有很多其它方法來制作，比如壓阻技術(shù)，電容效應(yīng)，熱氣泡效應(yīng)，光效應(yīng)，但是其最基本的原理都是由于加速度產(chǎn)生某個(gè)介質(zhì)產(chǎn)生變形，通過測量其變形量并用相關(guān)電路轉(zhuǎn)化成電壓輸出。使用加速度傳感器有時(shí)會(huì)碰到低頻場合測量時(shí)輸出信號(hào)出現(xiàn)失真的情況，用多種測量判斷方法一時(shí)找不出故障出現(xiàn)的原因，經(jīng)過分析總結(jié)，導(dǎo)致測量結(jié)果失真的因素主要是：系統(tǒng)低頻響應(yīng)差，系統(tǒng)低頻信噪比差，外界環(huán)境對測量信號(hào)的影響。

　　加速度傳感器在生活中的應(yīng)用

　　(1)汽車安全：加速度傳感器主要用于汽車安全氣囊、防抱死系統(tǒng)、牽引控制系統(tǒng)等安全性能方面。其中的汽車追尾就是在人為不當(dāng)?shù)某佟尩阑蛘呔o急剎車等情況下經(jīng)常發(fā)生一類交通事故。汽車防追尾預(yù)防主要是通過加速度傳感器對汽車行駛過程中的加速度進(jìn)行測量，并對加速度變化情況進(jìn)行分析，以此判斷汽車剎車情況。

　　(2)游戲控制與圖像自動(dòng)翻轉(zhuǎn)：加速度傳感器可以檢測上下左右的傾角的變化，因此通過前后傾斜手持設(shè)備來實(shí)現(xiàn)對游戲中物體的前后左右的方向控制。圖像用加速度傳感器檢測手持設(shè)備的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作及方向，實(shí)現(xiàn)所要顯示圖像的轉(zhuǎn)正。

　　(3)計(jì)步器功能：比如我們手機(jī)里的“微信運(yùn)動(dòng)”。基本原理是走路時(shí)會(huì)先有一個(gè)向前的加速度再有一個(gè)向后的加速度，根據(jù)身高體重調(diào)整這兩次加速度大小和時(shí)間間隔的閾值就能統(tǒng)計(jì)步數(shù)，當(dāng)然還有很多優(yōu)化的細(xì)節(jié)。手機(jī)內(nèi)置了加速度傳感器或協(xié)助處理器，簡單地說，就是人在步行時(shí)重心都有一點(diǎn)上下移動(dòng)，且在水平方向上保持了移動(dòng)，傳感器和協(xié)作器感應(yīng)到這種重心移動(dòng)并進(jìn)行記數(shù)。而運(yùn)用到的傳感器呢，無疑就是加速度傳感器。

　　(4) GPS導(dǎo)航系統(tǒng)死角的補(bǔ)償：GPS系統(tǒng)是通過接收三顆呈120度分布的衛(wèi)星信號(hào)來最終確定物體的方位的。在一些特殊的場合和地貌，如遂道、高樓林立、叢林地帶，GPS信號(hào)會(huì)變?nèi)跎踔镣耆ィ@也就是所謂的死角。而通過加裝加速度傳感器及以前我們所通用的慣性導(dǎo)航，便可以進(jìn)行系統(tǒng)死區(qū)的測量。對加速度傳感器進(jìn)行一次積分，就變成了單位時(shí)間里的速度變化量，從而測出在死區(qū)內(nèi)物體的移動(dòng)。

　　隨著科技的發(fā)展，加速度傳感器在之后的種類將會(huì)不斷的增多。在這種情況下，可能需要使用體積小和重量輕以及性能穩(wěn)定的加速度傳感器。在往后生活中的應(yīng)用也會(huì)越來越廣泛。相信在未來的發(fā)展中，有加速度傳感器的加入，發(fā)展也會(huì)加速度。