【正文】
間產(chǎn)生電容聯(lián)系,這種寄生電容使傳感器的位移敏感電容改變,而寄生電容又極不穩(wěn)定,從而對(duì)位移檢測(cè)產(chǎn)生嚴(yán)重干擾。中心檢測(cè)質(zhì)量塊體積為 4 cm4 cm4 cm,采用鉑銠合金材料,密度為 20 g/cm3(從下面的式(38)可以得出,材料密度越大,檢測(cè)靈敏度越高),質(zhì)量為 1280 g;電容極板面積為 3 cm3 cm,電容極板與檢測(cè)質(zhì)量平衡間距為 30 μm。當(dāng)存在加速度輸入時(shí),檢測(cè)質(zhì)量沿與加速度相反的方向發(fā)生微小位移,C 1 和 C2分別改變,兩者電容之差 ΔC 可化簡(jiǎn)為 (31) dS????212? 式中 ε 為真空介電常數(shù);S 為電容極板面積;d 為電容極板與檢測(cè)質(zhì)量之間的距離;Δd 為檢測(cè)質(zhì)量微小位移。電容極板質(zhì)量檢測(cè)圖 32 靜電懸浮加速度傳感器結(jié)構(gòu)原理圖它主要由一個(gè)中心檢測(cè)質(zhì)量和六個(gè)電容極板組成,外加固定極板用的外殼(圖中未示出) 。江 蘇 大 學(xué) 本 科 學(xué) 位 論 文8 靜電懸浮式三軸加速度傳感器 引言 靜電懸浮式加速度傳感器是通過測(cè)量電容的變化來檢測(cè)加速度的。 1)零點(diǎn)溫漂,以美新公司的產(chǎn)品為例,溫度每變化一度,其輸出信號(hào)的零點(diǎn)會(huì)有 2 mg 的漂移量。容感式加速度計(jì)特殊的微型硅彈簧懸掛結(jié)構(gòu)同樣不第三章 三軸加速度傳感器7可避免地會(huì)產(chǎn)生此類震蕩,從而使得輸出信號(hào)在一定的時(shí)間內(nèi)無法使用。 3)極小微粒引起的失效,半導(dǎo)體制造過程中微粒數(shù)量的控制與制造成本成反比。此時(shí)四個(gè)熱電耦組的輸出電壓會(huì)出現(xiàn)差異,而熱電耦組輸出電壓的差異是直接與所感應(yīng)的加速度成比例的。類似其它加速度傳感器有重力塊,熱對(duì)流式加速度計(jì)是以可移動(dòng)的熱對(duì)流小氣團(tuán)作為重力塊,通過測(cè)量由加速度引起的內(nèi)部溫度的變化來測(cè)量加速度。圖 22 人體坐標(biāo)系但是在實(shí)際情況中,僅根據(jù)加速度分量的改變很難分辨臥倒姿態(tài)的形成原因,容易出現(xiàn)很多假陽(yáng)性檢(檢測(cè)到跌倒而實(shí)際沒有跌倒)或假陰性(未檢測(cè)到跌倒而實(shí)際出現(xiàn)跌倒)。第二,如圖(b)在人體跌倒過程中,跌倒者重心的變化是明顯而快速的。對(duì)人體的跌倒進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)的分析。對(duì)兒童來說,意外傷害中最主要的因素就是跌倒,約占總意外傷害的 43%。另?yè)?jù)調(diào)查,因跌倒造成骨折的6570歲的男性占18%,女性占27%,75歲以上男性占30%,婦女占40%。關(guān)鍵詞:跌倒;探測(cè)儀;加速度傳感器;信號(hào)傳輸;信號(hào)江 蘇 大 學(xué) 本 科 學(xué) 位 論 文AbstractWith the whole society into aging now, many people lost their lives each year because of falling accident. The purpose of this paper is to design a kind of instrument that can detect people from falling accident. The signal will be sent to the system center to reduce the loss.This paper presents a body fall detection devices. This device uses MC9S08QG8 microprocessor as the core of control and algorithm. The signal can be monitored with triaxial accelerometer to calculate and analyze of body posture and movement. The abnormal fall can be read by ways of wireless munication to inform the emergency treatment service center and to report the fall position. This system is to aid and help the people who are seriously injured. This device can detect various severe consequences which are caused by human fall. This situation can be handled effectively and in time. Fall detectors consist of acceleration sensor, data processing modules, and power and telemunication module. Sensors measure acceleration. CPU module is responsible for collecting dates of accelerometer to analyze body posture and send alarm messages. Telemunication module will alarm information. So this device may be widely applied to the elderly and children protection.Key words: fall detectors;acceleration sensor;signal transmission;signal feedback目 錄I目 錄第一章 緒 論 ............................................................................................................1 跌倒探測(cè)儀的意義 ............................................................................................1 本課題的研究理論方法 ....................................................................................2 本文的內(nèi)容 ........................................................................................................2第二章 人體建模 ........................................................................................................4 人體跌倒檢測(cè)的基本特征 ................................................................................4 人體運(yùn)動(dòng)模型的建立 ........................................................................................4第三章 三軸加速度傳感器 ........................................................................................6 熱對(duì)流式加速度傳感器 ....................................................................................6 引言 .............................................................................................................6 工作原理 .....................................................................................................6 優(yōu)點(diǎn) .............................................................................................................7 消費(fèi)電子產(chǎn)品的特點(diǎn) .................................................................................8 靜電懸浮式三軸加速度傳感器 ........................................................................9 引言 .............................................................................................................9 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .....................................................................................................9 靜電懸浮原理 ...........................................................................................10 電容位移檢測(cè)原理 ...................................................................................10 加速度測(cè)量原理 .......................................................................................10 參數(shù)設(shè)計(jì) ...................................................................................................11 設(shè)計(jì)結(jié)果與討論 .......................................................................................11 誤差來源及改進(jìn)措施 ...............................................................................12 壓電式加速度傳感器 ......................................................................................13 壓電式加速度計(jì)的結(jié)構(gòu) ...........................................................................13 壓電式加速度計(jì)的靈敏度 .......................................................................14江 蘇 大 學(xué) 本 科 學(xué) 位 論 文II 壓電加速度計(jì)的前置放大器 .....................................................................14 壓電式速度傳感器 ...................................................................................15 壓阻式三軸加速度傳感器 ..............................................................................15 工作原理 ...................................................................................................15 MMA7260Q 三軸向高靈敏度加速度傳感器 ................................................16 引言 ...........................................................................................................16 典型應(yīng)用 ...................................................................................................17 實(shí)現(xiàn)最佳效果的開發(fā)工具 .......................................................................17 MMA7260Q 的特性 ....................................................