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鞍山市电测技术研究所的ADXL105加速度传感器为力平衡式微机械式加速度传感器。该传感器利用微机械加工工艺与集成电路工艺相兼容的特点,将传感器与处理电路,同时加工在一块芯片上。它是在电容式加速度传感器的基础上发展而来的,除了可以测量加速度外,还可用于测量倾角和温度。它的原理如图1所示

将以悬臂梁支撑的惯性质量块作为动极板,在动极板的上下分别有一个定极板,与动 极板构成两个电容。动极板的位置可以通过测量这两个电容的差值来确定,将脉冲宽度调制器产生的两个脉冲宽度调制信号Ve与/Ve加到两个定极板上,通过改变脉冲宽度调制信号的 脉冲宽度,就可以控制作用在动极板上的静电力。利用脉冲宽度调制器和电容测量相结合,就能在测量的加速度范围内使动极板精确地保持在中间位置。
采用这种脉冲宽度调制精度伺服技术,动极板和定极板间的间距可以做得很小,使传感器具有很高的灵敏度,因而这种传感器的特点是能够测量低频微弱加速度,分辨率能够达到μg量级,测量范围在-5g~+5g之间,动态范围从直流到100Hz,在整个测量范围内,非线性误差小于±0.2%,横向灵敏度小于0.5%。由于这种传感器具有很高的精度,极好的线性和稳定性,通常用于惯性导航以及如安全气囊,ABS系统,HED角度控制等。 |