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消费电子市场加速度传感器的应用分析

导读: 加速度传感器最常见的应用是用来检测手机的加速度和方向,而手机静置的时候是只受到重力加速度的,所以很多人把加速度传感器功能又叫做重力感应功能。

   加速度传感器在进入消费电子市场之前,实际上已被广泛应用于汽车电子领域,主要集中在车身操控、安全系统和导航,典型的应用如汽车安全气囊、ABS防抱死刹车系统、电子稳定程序(ESP)、电控悬挂系统等。

  目前车身安全越来越得到人们的重视,汽车中安全气囊的数量越来越多,相应对传感器的要求也越来越严格。整个气囊控制系统包括车身外的冲击传感器、安置于车门、车顶,和前后座等位置的加速度传感器、电子控制器,以及安全气囊等。

  电子控制器通常为16位或32位MCU,当车身受到撞击时,冲击传感器会在几微秒内将信号发送至该电子控制器。随后电子控制器会立即根据碰撞的强度、乘客数量及座椅/安全带的位置等参数,配合分布在整个车厢的传感器传回的数据进行计算和做出相应评估,并在最短的时间内通过电爆驱动器启动安全气囊保证乘客的生命安全。

  除了车身安全系统这类重要应用以外,目前加速度传感器在导航系统中的也在扮演重要角色。专家预测便携式导航设备(PND)将成为中国市场的热点,其主要利于GPS卫星信号实现定位。而当PND进入卫星信号接收不良的区域或环境中就会因失去信号而丧失导航功能。基于MEMS技术的3轴加速度传感器配合陀螺仪或电子罗盘等元件一起可创建方位推算系统,对GPS系统实现互补性应用。

  加速度传感器最常见的应用是用来检测手机的加速度和方向,而手机静置的时候是只受到重力加速度的,所以很多人把加速度传感器功能又叫做重力感应功能。

  加速度传感器的强项在于测量设备的受力情况。对但用来测量设备相对于地面的摆放姿势,则精确度不高。加速度传感器可用于有固定的重力参考坐标系、存在线性或倾斜运动但旋转运动被限制在一定范围内的应用。

  同时处理直线运动和旋转运动时,就需要把加速度传感器和陀螺仪传感器结合起来使用。如果还想设备在运动时不至于迷失方向,就再加上磁传感器,陀螺仪、磁传感器和加速度传感器常常是相互配合使用的有一种相互补偿的关系。

  应用磁传感器的电子罗盘是通过测量磁通量的大小来确定方向的。当磁传感器发生倾斜时,通过磁传感器的地磁通量将发生变化,从而使方向指向产生误差。因此,如果不带倾斜校正的电子罗盘,需要用户水平放置。而利用加速度传感器可以测量倾角的这一原理,可以对电子罗盘的倾斜进行补偿。

  另外,GPS系统是通过接收三颗呈120度分布的卫星信号来最终确定物体的方位的。在一些特殊的场合和地貌,如遂道、高楼林立、丛林地带,GPS信号会变弱甚至完全失去,这也就是所谓的死角。而通过加装加速度传感器及通用的惯性导航传感器,便可以进行系统死区的测量。对加速度传感器进行一次积分,就变成了单位时间里的速度变化量,从而测出在死区内物体的移动。

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