模塊振動檢測下ppt課件-資料下載頁
2025-05-04 03:00本頁面
【正文】 感器分類（續(xù)） 4） 電容式 MEMS加速度傳感器：硅懸臂梁末端（或雙端固定梁的中央部位）有一個相對較重的硅片。，從而改變差動平板電容兩極的極距或有效面積 。 MEMS加速度傳感器按運動位移的方向，可分為：單軸式 、 雙軸式 、 三軸式 等。 二、變間隙電容式 MEMS加速度傳感器 1．“三明治式”單軸加速度傳感器結構 圖 738 “三明治”電容式微加速度傳感器的結構示意圖 利用硅微加工技術，加工出一個 硅微質量塊，位于兩片固定的硅極板之間 ， 構成差動電容 C C2。 質量塊的上下兩面為動極板，接地電位 。 當有 向上的加速度作用，質量塊向下發(fā)生擺動 時， 上表面電容 C1極板的極距變大，電容量變小 ； 下表面電容C2極板的極距變小，電容量變大 ，從而形成差動電容。 2． “ 三明治式 ” 三軸電容加速度傳感器結構 質量塊處于微結構的中心位置。共用 質量塊的表面與外圍的 6個面構成 3組差動電容 。如果沒有感受到振動，質量塊就處于 6個面的中間對稱位置，則 C11=C12， C21=C22，C31=C32， C41=C42。 如果有振動或傾斜，差動電容就產(chǎn)生變化 。 如果在三個相互垂直的方向上有不一樣的振動或傾斜 ，微處理器根據(jù)三組差動電容的輸出信號計算出三維加速度或傾斜度。 圖 739 3． “ 蹺蹺板扭擺式 ” 單軸電容加速度傳感器結構 兩個固定電容極板設計在活動極板的同一側面 。 彈性梁與下面兩個固定極板構成差動電容 C C2。由于彈性梁左右兩邊的質量不相等， 當有垂直于基片的外界加速度作用時，彈性粱將圍繞支承彈性軸扭轉 。例如， 當傳感器向上運動時， C1的極距變小，電容增大 ； C2的極距變大，電容減小 。測量此差動電容值即可得到外界輸入的加速度大小。扭擺式單軸加速度計的結構比較簡單，不需要雙面光刻，成品率高。 圖 740 4． “ 梳齒式 ” 單軸電容加速度傳感器結構 定齒固定在基片上 ， 動齒附著在質量塊上 。質量塊由“硅彈簧”支撐在基片上。 當有外部加速度輸入時，動齒隨質量塊運動，產(chǎn)生微位移 ，引起動齒與定齒之間電容的變化。 圖 741 表 710 三種電容式微加速度傳感器的特性比較 類型 結構 特 性 三明治式 硅微質量塊處于兩片固定的硅極板之間，構成差動電容 結構對稱，靈敏度高；需要雙面光刻 ， 過載能力稍弱 蹺蹺板扭擺式 兩個固定電容極板設計在活動極板的同一側面，構成差動電容 結構簡單， 不需要雙面光刻 ,一致性好； 靈敏度稍低 梳齒式 定齒固定在基片上，動齒附著在質量塊上，梳齒式定齒與動齒構成差動電容 不需要雙面光刻，靈敏度及分辨力隨梳齒數(shù)的增加而提高，鍵合強度高 ； 一致性稍差 三、 MEMS加速度傳感器的應用 1． MEMS加速度傳感器用途及分類 ①通過測量由于重力引起的加速度，可以計算出設備相對于水平面的傾斜角度 ； ②通過分析動態(tài)加速度，可以得到設備移動的方式 ；③可以幫助機器人了解它現(xiàn)在身處的環(huán)境； ④結合陀螺儀（測角速度），可以對無人飛機進行精確定位和控制飛行姿態(tài) ； ⑤通過分析汽車的撞擊加速度，控制安全氣囊 ； MEMS加速度傳感器用途及分類（續(xù)） ⑥ 平板電腦及智能手機內置的 MEMS加速度傳感器能夠動態(tài)監(jiān)測出設備在使用中的振動，保護硬盤不受損害 ； ⑦數(shù)碼相機和攝像機內置的 MEMS加速度傳感器能夠檢測拍攝時手部的振動，并根據(jù)這些振動，自動調節(jié)相機的 CCD位置，以提高拍攝清晰度 ； ⑧用于可移動游戲機，提供更有趣味的游戲體驗； ⑨用于延時起爆炸彈 ； ⑩用于分析發(fā)動機的振動，控制發(fā)動機的點火提前角 ； ? 用于家居防盜系統(tǒng) 等。 MEMS陀螺儀用于兩輪、單輪電動車 2． MEMS加速度傳感器用于汽車安全氣囊控制 當汽車速度在 30km/h以上受到正面碰撞或側面碰撞時，安裝在汽車前部或側面的 MEMS加速度傳感器將檢測到的碰撞時間、碰撞強度傳送給安全氣囊 ECU。如果碰撞強度超過規(guī)定值，則發(fā)出指令，接通安全氣囊引爆管的工作電路 。引爆管迅速燃燒，瞬間產(chǎn)生并釋放出大量氣體，經(jīng)過濾后充入折疊的安全氣囊，使氣囊在極短的時間內迅速膨脹展開成扁球狀。 圖 742 氣囊 當測得的 負加速度值超過設定值時 ，氣囊電控單元據(jù)此判斷發(fā)生了碰撞，就 啟動轎車前部的折疊式安全氣囊迅速充氣而膨脹 ，托住駕駛員及前排乘員的胸部和頭部。 裝有多種碰撞參數(shù)測量傳感器的假人 汽車氣囊的膨脹狀態(tài) 使用加速度傳感器可以在汽車發(fā)生碰撞時，經(jīng)控制系統(tǒng)使氣囊迅速充氣 。 如果碰撞傳感器安裝在側面，則在側面碰撞時，側面氣囊膨脹 。 汽車安全氣囊對駕駛員的保護作用 測試假人 休 息 一 下 拓展閱讀網(wǎng)絡資料列表網(wǎng)址： 回目錄 2022年 6月 1日星期三 現(xiàn)在時間 是： 02:46 休息一下 ！
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