MEMS加速度计在应用方面具有什么性能?
MEMS加速度计分为三种:压电式、容感式、热感式,压电式MEMS加速度计运用的是压电效应,在其内部有一个刚体支撑的质量块,有运动的情况下质量块会产生压力,刚体产生应变,把加速度转变成电信号输出。
更多
MEMS加速度计凭借其微型化、低成本和可集成性等特点,在众多领域广泛应用。其核心应用性能主要体现在以下几个方面:
-
运动/加速度测量:
- 核心功能: 直接测量载体在空间中的线加速度(非重力加速度)或重力加速度分量。
- 应用示例: 智能手机屏幕自动旋转(感知方向)、计步器(检测步伐)、游戏控制器体感操作、车辆碰撞检测(安全气囊触发)。
-
倾斜/姿态感测:
- 原理: 利用地球重力场作为参考向量,当加速度计静止时,其测量到的静态加速度即为重力矢量在该轴上的分量。
- 应用性能: 通过测量重力在各轴上的分量,计算出载体相对于水平面的倾斜角/倾角。
- 应用示例: 工业设备水平校准、工程机械姿态监控、可穿戴设备活动识别(如识别躺卧或步行状态)、数码相机的防抖(部分算法)。
-
振动监测与冲击检测:
- 性能要求:
- 高带宽: 能够捕捉高频振动信号(通常数十Hz到数千Hz)。
- 低噪声: 准确测量微小振动幅度,尤其在低频。
- 宽量程: 既能测微小振动,也能承受并测量强冲击(如g值可达数百甚至数千g)。
- 稳定性: 输出受温度、时间漂移影响小。
- 应用示例: 工业设备预测性维护(监测电机、泵、风机等的异常振动)、结构健康监测(桥梁、建筑)、硬盘跌落保护、汽车悬挂系统测试、运动装备分析(高尔夫球杆挥动)。
- 性能要求:
-
导航与定位(辅助/组合导航):
- 性能要求:
- 低偏置不稳定性/低噪声: 长时间积分位置/速度时的误差累积更小(相比单独使用MEMS陀螺)。
- 低温漂: 环境温度变化时,零偏和灵敏度变化小,保证精度。
- 相对准确性/稳定性: 在短时间尺度内提供可靠的加速度信息。
- 应用性能: MEMS加速度计通常不用于直接提供绝对位置,但在惯性测量单元中与陀螺仪等组合使用时:
- 提供速度变化信息(加速度积分)。
- 帮助检测静态状态(零速更新),辅助校正陀螺误差。
- 在航位推算中,提供载体加速度信息。
- 应用示例: 车载GPS定位在信号丢失时的短时惯性导航(隧道、地下)、无人机室内飞行、智能手机室内定位、行人航迹推算。
- 性能要求:
-
其他应用性能:
- 低功耗: MEMS技术本身具备低功耗特性,非常适合电池供电设备(如可穿戴设备、物联网节点)。
- 小尺寸/轻量化: 微型化是其最大优势,可实现嵌入式应用(如智能手机、耳机)。
- 高集成度: 便于与其他传感器(如陀螺仪、磁力计)集成在单一芯片或封装中,形成IMU或AHRS。
- 快速启动与响应速度: 系统上电即可快速工作。
- 抗冲击/振动可靠性: 特定设计可承受恶劣机械环境。
总结关键点:
- MEMS加速度计的核心是测量加速度。
- 在静态应用中(如设备静止或匀速直线运动),主要用于姿态感测(倾斜角测量)。
- 在动态应用中(存在变速或振动),主要用于加速度/振动/冲击检测。
- 作为辅助传感器(尤其在与IMU集成时),用于提升短时导航精度和运动状态判断。
- 微型化、低成本、低功耗、易集成是其能广泛普及的基础优势。
- 选择合适的MEMS加速度计需要根据具体应用重点考虑:量程、带宽、噪声密度、偏置稳定性、温漂、功耗等关键性能参数。
因此,在评价MEMS加速度计的“应用性能”时,必须结合其具体的应用场景,看它能否满足该场景对加速度/重力测量精度、频率范围、稳定性、环境适应性、体积、成本、功耗等方面的要求。
超高精度MEMS加速度计
1970-01-01 08:00:00 至 1970-01-01 08:00:00
微加速度计的原理与应用
在20世纪40年代初,由德国人研制了世界上第一只摆式陀螺加速度计。此后的半个多世纪以来,由于航天、航空和航海领域对惯性测量元件的需求,各种新型加速度计
资料下载
贾小龙
2021-11-19 14:06:09
2227-050加速度计模块
`2227型模块结合了专门设计的高温,开放式印刷电路板(PCB)提供惯性应用和SDI的1527型战术级惯性所需的高稳定性导航MEMS加速度计。 2227是一种低质量,低功耗的模块,
2021-05-28 14:56:00
2460-010加速度计
`SDI的2460和2466型低成本三轴MEMS可变电容加速度计是坚固的即插即用测量设备,适用于各种苛刻的应用程序。两种型号在零到中等
2021-05-28 14:41:39
7天热门专题
换一换
换一换
- 如何分清usb-c和type-c的区别
- 中国芯片现状怎样?芯片发展分析
- vga接口接线图及vga接口定义
- 华为harmonyos是什么意思,看懂鸿蒙OS系统!
- 芯片的工作原理是什么?
- ssd是什么意思
- 什么是蓝牙?它的主要作用是什么?
- 汽车电子包含哪些领域?
- TWS蓝牙耳机是什么意思?你真的了解吗
- 什么是单片机?有什么用?
- 升压电路图汇总解析
- plc的工作原理是什么?
- 再次免费公开一肖一吗
- 充电桩一般是如何收费的?有哪些收费标准?
- ADC是什么?高精度ADC是什么意思?
- EDA是什么?有什么作用?
- 中科院研发成功2nm光刻机
- 苹果手机哪几个支持无线充电的?
- dtmb信号覆盖城市查询
- 怎样挑选路由器?
- 华为芯片为什么受制于美国?
- 元宇宙概念股龙头一览
- type-c四根线接法图解
- 锂电池和铅酸电池哪个好?
- 什么是场效应管?它的作用是什么?
- 如何进行编码器的正确接线?接线方法介绍
- 虚短与虚断的概念介绍及区别
- 晶振的作用是什么?
- 大疆无人机的价格贵吗?大约在什么价位?
- 苹果nfc功能怎么复制门禁卡
- 单片机和嵌入式的区别是什么
- amoled屏幕和oled区别
- BLDC电机技术分析
- 复位电路的原理及作用
- dsp是什么意思?有什么作用?
- iphone13promax电池容量是多少毫安
- 苹果无线充电器怎么使用?
- 芯片的组成材料有什么
- 特斯拉充电桩充电是如何收费的?收费标准是什么?
- 直流电机驱动电路及原理图
- 自举电路图
- 通讯隔离作用
- 苹果笔记本macbookpro18款与19款区别
- 新斯的指纹芯片供哪些客户
- 传感器常见类型有哪些?
- 伺服电机是如何进行工作的?它的原理是什么?
- 无人机价钱多少?为什么说无人机烧钱?
- 以太网VPN技术概述
- 手机nfc功能打开好还是关闭好
- 十大公认音质好的无线蓝牙耳机