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加速传感器小视角看大世界

加速传感器作为很多电器产品的“检查部门”通常有着非同一般的能力。而细节往往有着避免走弯路的作用,即便是细小的误差,也能体现作用的强大。那接下来就让小松带您了解一下关于小误差的精准确定——加速传感器的偏移抵押!

加速度传感器的动作原理

1、首先介绍「加速度传感器」本身的动作原理。加速度传感器是以测量加速度(速度的变化)为目的的传感器。而加速度传感器又分为很多种,分别可以测量振动、倾斜、冲击等的加速度。如果从我们身边的物品来看,就是汽车的安全气囊、智能手机、触摸屏等等都用到了加速度传感器。

2、「静电容量式加速度传感器」是加速度传感器的一种方式。静电容量式加速度传感器是对内部的锤动作所产生的电流进行检测或测量。并且由以下几部分构成:使用玻璃锤和硅锤等的传感器部分、可动电极(可将其当作可动元件来考虑)、固定电极(可将其当做固定元件来考虑)。一旦施加加速度,传感器部的锤将会做出动作,可动电极与固定电极之间的静电容量将会发生变化。然后将这一变化转换为电压后进行输出。

传感器的输出电压会因温度变化而产生误差,因此为了将误差控制在最小程度,组装有温度补偿回路(该回路使其接近本来的电气信号)。

关于偏移电压与满量程

如图1所示「满量程」是指相对于可检测的加速度,可输出的全范围的电压。GS1、GS2的传感器的检测范围与输出电压。如图所示,满量程为4.5V。「偏移电压」是指+输入端子与-输入端子均为0V时,即检测加速度处于0g状态时所输出的电压。例如,GS1、GS2偏移电压约为2.5V。但是,如上文所述,实际上因温度变化等,电压还会产生误差。

相对于满量程,误差占多少比例,用「%FS(百分比满量程)」单位来表示这一数值。例如,图1中作为示例标记为「±5%FS」,因此,相对于4.5V,可求出5%=4.5×0.05≒0.2,即±0.2V。换而言之,输出电压中可能会存在0.2V的误差。

「%FS」所表示的输出电压的最大波动数值即为传感器本身的精度,因此请牢记。误差越小越理想。

加速度传感器的非直线性

如图2所示,输入的加速度与输出値的关系(输出特性)呈直线是最理想的。非直线性是指这一理想关系与实际数值之间的偏差,以±%FS为基准作出规定。但是,由于加速度传感器的非直线性极小,因此实际上无需太过在意。

输出特性呈曲线,连接+2g与-2g的直线输出所产生的最大误差即为非直线性。该数值越小越接近于直线。

开启时间

「开启时间」是指接通电源后,在元件变为ON状态之前所需耗费的时间。图3即是用图表形式来表示到达最终输出的99%之前所需要的时间。

好的,那么关于加速度传感器及其相关用语就介绍到这里啦。传感器是比较复杂的元件,对小松来说要理解运用也不简单呢~希望通过本篇用语解说,可以加深您对这个产品的理解。See you~

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