加速度计知识大全

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加速度计概述

  加速度计是一种惯性传感器,能够测量物体的加速力。加速力就是当物体在加速过程中作用在物体上的力,就比如地球引力,也就是重力。加速力可以是个常量,比如g,也可以是变量。

  

加速度计的根本模型

  加速度计由检测质量(也称敏感质量)、倾角传感器支承、电位器、弹簧、阻尼器和壳体组成。加速度传感器检测质量受支承的约束只能沿一条轴线移动,角度传感器这个轴常称为输入轴或敏感轴。当仪表壳体随着运载体沿敏感轴方向作加速运动时,根据牛顿定律,具有一定惯性的检测质量力图保持其本来的运动状态不变。它取壳体之间将发生相对运动,使弹簧变形,于是检测质量在弹簧力的作用下随之加速运动。当弹簧力与检测质量加速运动时发生的惯性力相平衡时,检测质量与壳体之间便不再有相对运动,这时弹簧的变形反映被测加速度的大小。电位器作为位移传感元件把加速度信号转换为电信号,以供输出。加速度计本质上是一个一自由度的振荡系统,须采用阻尼器来改善系统的动态品质

  

加速度计的应用

  加速度计的应用于桥梁健康监测

  桥梁在外部环境的影响下发生随机性振动,且桥梁在沿桥长方向上下振动比较明显。、在选材上,电阻式应变传感器存在输出信号微弱、线性度不好的问题,电感式传感器不适用于高频动态测量。

  而加速度计测量精度高、工作频率范围宽、重量轻、体积小、安装方便等众多优势,被广泛地应用于振动测量,能够适应比较复杂的外部环境,对环境的抗干扰能力强。

  典型的振动测试系统由加速度计、电荷放大器、动态信号分析仪组成,如图2所示。被测对象的振动加速度信号经传感器拾振,由传感器电缆" target="_blank" href="http://www.18show.cn/knowledge/d570004.html">电缆将加速度信号送入该系统电荷放大器,将信号转换为电压信号并放大,通过数据采集测试仪采样,便实现了对信号的采集。采集得到的信号可以通过计算机实时显示、分析和处理,也可以保存以便二次处理。

  加速度计可直接安装在试件表面上,但应保证传感器的敏感轴向与受力方向的一致性。另外,为保证*佳的机械接触面,安装接触面要求有高平行度、平直度和低粗糙度。如果被测物表面形状复杂,需同时测量多方向的加速度或为避免试件补加工等场合,则可选择两轴或三轴的加速度计。

  

加速度计应用范围

  1. 惯性测量:

  2. 惯性测量系统:IMU,AHRS;航空;UAV;

  3. 陆地导航;钻探定向(石油和天然气)

  4. 倾斜测量:

  5. 机车;运输;稳定系统

  6. 振动检测、姿态控制、安防报警、消费应用、动作识别、状态记录等。