發布日期：2022-10-09 點擊率：69
介紹
典型的應用例子是：
● 指示車輛、帆船或飛機的傾斜和翻轉狀態
● 監控懸臂角度
● 測量距離和高度
● 鉆井過程中，測量鉆孔角度
● 平臺和天線穩定性
● 羅盤校正
● 高速擺式列車的控制
● 武器安全系統
圖一：Colibrys 產品剖視圖
Colibrys MEMS 加速度傳感器
Colibrys 的傾角和傾斜傳感器是一種 MEMS 電容式加速度傳感器，它由一塊微機械加工的體硅元件，一個低功耗 ASIC 專用信號處理器，一個用于存儲補償值的微控制器，和一個溫度傳感器組成。
傾角測量是準靜態測量，通常要求具有低帶寬的±1g 或±2g 加速度傳感器。MS9001 和 MS9002 產品是整個 Colibrys 產品系列中最好的傾斜傳感器。它是通過一個低電流消耗（<0.5 毫安在 5V）的電源電壓（2.5V 與 5.5V 之間）來運行的。當電源電壓是 5V 時，滿量程加速度的輸出是一個在 0.5V - 4.5V 之間變化的比例模擬電壓 。
這款傳感器采用了完全獨立的封裝。為確保其全密封性，其器件封裝在一個 48 只引腳的 LCC 陶瓷外殼內（MS8000.D），或是在一個20只引腳的 LCC 陶瓷外殼內（MS9000.D）。它們的工作溫度范圍是-55°C至125°C。并能承受高達 6000g的沖擊而不會導致芯片性能的下降。
Colibrys 傾斜感應加速傳感器產品有
- MS8002.D 傳統的傾斜感應產品
- MS9001.D 專為傾斜應用設計的最新產品
- MS9002.D 8.9 毫米 x8.9 毫米小封裝尺寸
操作原理
這款加速度傳感器是利用地球重力（1g）對于振動塊的作用，把它作為輸入加速度來確定傾角（圖2）。
慣性質量塊在硅片的中心，它通過彈簧支撐著檢測質量塊。加速度傳感器輸出信“Vout”是一個比率式模擬電壓，并遵循以下公式：
Vout = Bias+(Scale factor x Acceleration)
在這里:
- Bias[V]為在加速度為0g時的輸出電壓
- Scale factor[V/g] 為傳感器的靈敏度
- Acceleration[g]為加在敏感軸上的地球加速度。
圖 2: 測量原理
角度Φ通過下面公式計算：
AngleΦ= arcsin ((Vout – Bias) / (1g x Scale_factor))
在這里Φ是角度。
可作為傾角傳感器的變電容加速度傳感器
通過重力加速度旋轉可使加速度傳感器產生正弦輸出信號。圖3顯示了在各種地球加速度情況下，以加速度傳感器MS9002.D為例子的示意圖。
圖 3: 在不同角度情況下的MS9002.D加速度傳感器
使用MS9002.D測量傾角的例子
在本例中，加速度傳感器圍繞X軸或Y軸旋轉360°。表一顯示了相應的角度[°], 通過敏感軸得到的加速度[g], 輸出信號 [V], 和分辨率[mg/°] 。從分辨率對角度的關系中，我們可以清楚地看到，盡管加速度傳感器可以在 360°以上的范圍內提供信號，它的最佳的工作區域是在0°和180°附近±30°的線性和對稱區間。
傾斜/傾角傳感器的選擇
為了選擇一個傾角感應應用的最佳加速度傳感器，我們必須考慮各種特性。為了最精確地測量傾角，加速度計的短期和長期穩定性，遲滯性能，可重復性和低噪聲輸出等都是關鍵的參數。在短期和長期穩定性方面，Colibrys的MS8002和MS9002加速度傳感器是市面上最好的產品之一(1)。對于±2g 滿量程測量，測量誤差小于2mg。這代表了小于0.1°的年穩定性。這些產品也能提供優異的零偏溫度系數而無需補償，（平均為 100μg/度或 0.007°/度，在±30 度之內），低遲滯性能和高重復性。總之，噪聲和帶寬的組合決定了傾斜傳感器的分辨率或最小可測量的角度。Colibrys產品表現為低噪聲水平（對于一個±2g 傳感器， 典型值為 20mg/√Hz），因此，使得可測量角度的分辨率能達到0.001°(均方根(RMS)噪聲為 1Hz 帶寬)。
(1) 根據 IEEE 528-2001，一年期穩定性的定義是：打開/打開，放置在-55°C 和85°C，-40°C至125°C的溫度循環中，-55°C至85°C經受無動力的擾動，震動和沖擊
結論
近幾年來，Colibrys 加速度傳感器是一個成功的傾角傳感器，并且被完美地集成到各種應用系統中，例如：羅盤校正，平臺穩定，運輸和鉆井儀器。這些集成所取得的成功奠定了 Colibrys 公司在高分辨率傾角和傾斜傳感市場的領導地位。
Colibrys加速度傳感器由北京賽斯維測控技術有限公司負責在中國地區的市場推廣及技術支持。查看技術參數或更多產品信息可登陸www.sensorway.cn 或撥打產品咨詢熱線010-84775646，84775648。
下一篇： PLC、DCS、FCS三大控
上一篇： 淺談便攜式汽車衡傳感
