加速度傳感器的選型要點

2021-01-09 無錫華芯科技

加速度傳感器是一種能感受加速度並轉換成可用輸出信號的傳感器,具有測量精準、性能穩定、可靠性高、使用靈活等優點,被廣泛用於多個領域中。

加速度傳感器應該如何選型呢?下面具體介紹一下加速度傳感器的選型方法。

1、輸出型式

這個是最先需要考慮的。這個取決於你系統中和加速度傳感器之間的接口。一般模擬輸出的電壓和加速度是成比例的,比如2.5V對應0g的加速度,2.6V對應於0.5g的加速度。數字輸出一般使用脈寬調製(PWM)信號。

如果你使用的微控制器只有數字輸入,比如BASIC Stamp,那你就只能選擇數字輸出的加速度傳感器了,但是問題是你必須佔用額外的一個時鐘單元用來處理PWM信號,同時對處理器也是一個不小的負擔。

如果你使用的微控制器有模擬輸入口,比如PIC/AVR/OOPIC,你可以非常簡單的使用模擬接口的加速度傳感器,所需要的就是在程序裡加入一句類似"acceleration=read_adc()"的指令,而且處理此指令的速度只要幾微秒。

2、測量軸數量

對於多數項目來說,兩軸的加速度傳感器已經能滿足多數應用了。對於某些特殊的應用,比如UAV,ROV控制,三軸的加速度傳感器可能會適合一點。

3、最大測量值

如果你只要測量機器人相對於地面的傾角,那一個±1.5g加速度傳感器就足夠了。但是如果你需要測量機器人的動態性能,±2g也應該足夠了。要是你的機器人會有比如突然啟動或者停止的情況出現,那你需要一個±5g的傳感器。

4、靈敏度

一般來說,越靈敏越好。越靈敏的傳感器對一定範圍內的加速度變化更敏感,輸出電壓的變化也越大,這樣就比較容易測量,從而獲得更精確的測量值。最小加速度測量值也稱最小解析度,考慮到後級放大電路噪聲問題,應儘量遠離最小可用值,以確保最佳信噪比。

最大測量極限要考慮加速度計自身的非線性影響和後續儀器的最大輸出電壓,估算方法:最大被測加速度×傳感器的電荷 / 電壓靈敏度,以上數值是否超過配套儀器的最大輸入電荷 / 電壓值,建議如已知被測加速度範圍可在傳感器指標中的「參考量程範圍」中選擇(兼顧頻響、重量),同時,在頻響、重量允許的情況下,靈敏度可考慮高些,以提高後續儀器輸入信號,提高信噪比。

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