Принцип работы акселерометра
Чувствительный компонент преобразует сигнал ускорения точки измерения в соответствующий электрический сигнал, поступает в контур предусилителя, улучшает отношение сигнал-шум в цепи формирования сигнала, а затем выполняет аналого-цифровое преобразование для получения цифрового сигнала, который, наконец, отправляется на компьютер для хранения и отображения данных.
Когда чувствительный элемент перемещается при ускорении A, блок масс подвергается инерциальной силе, противоположной направлению ускорения, вызывая деформацию, пропорциональную ускорению A, приводящей к напряжению и напряжению на консольной балке. Деформация ощущается диффузионным сопротивлением, вставленным в консольную балку. Согласно пьезорезистивному эффекту кремния, значение сопротивления диффузии изменяется пропорционально деформации. Это сопротивление используется в качестве рычага моста для измерения ускорения путем измерения изменения выходного напряжения моста.
Когда объект, который необходимо проверить, перемещается, опора и объект, который необходимо проверить, ускоряются одновременно. Пьезоэлектрические компоненты подвергаются инерциальным силам в противоположном направлении массы и ускорения, которые генерируют чередующиеся заряды (напряжение) на двух поверхностях кристалла. Если частота вибрации значительно ниже частоты естественного датчика, выходной заряд (напряжение) датчика пропорционален приложенному усилию 2
Принцип линейного акселерометра — принцип инерции, который является балансом сил. A (ускорение)=F (инерциальное усилие)/M (масса), нам нужно только измерить F. как измерить F? Просто используйте электромагнитную силу для уравновешивания этой силы. Мы можем получить связь между F и текущим. Просто используйте эксперименты для калибровки коэффициента масштабирования. Конечно, передача сигнала, усиление и фильтрация в середине – все это часть цепи.
Акселерометр, естественно, определяет ускорение своих компонентов. Мы не вдаемся в его собственную физическую реализацию. Можно представить, что внутри стружки имеется вакуумная зона, а в этой области расположено сенсорное устройство. Он вызывает изменения напряжения посредством действия инерциальной силы и предоставляет количественные значения через внутренний ADC.