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传感器知识

    加速度传感器是将加速度这一物理信号转变成便于测量的电信号的传感器,物体的加速度是由加速力产生的,通过转换将加速力转化成加速度的大小。加速度的单位为m/s2。通过传感器测量,知道加速度的大小和方向,可以帮助机器人了解它的目前的姿态,是爬坡还是下坡,有没有摔倒在地面等等。我们经常看见很多数码相机或摄像机宣传的时候说明这款产品具有放抖动功能,可以看出抖动对拍照的影响很大。为什么有的产品即使在抖动的情况下,拍照效果还是很好呢?现在我来告诉大家。其实这都归功于相机里面装有加速度传感器。它可以检测拍照的时候手部的震动,并且根据这些数据,自动调节相机的聚焦。联想Thinkpad现在的笔记本电脑里面很多都装有这种传感器,它时刻监视笔记本在使用过程中的震动大小,判断这些震动是否会对笔记本产生威胁,如果产生威胁,它会立刻关闭硬盘,避免硬盘受到损害导致数据丢失。由上面两个例子我们可以看见,其实加速度传感器很多就应用于我们平时见到的产品中,只不过他们有的个头小,我们没注意到而已。

    大部分的加速度传感器都是根据压电效应制造出来。关于压电效应,传感器之家之前已有过介绍。它分正压电和负压电两种,由于受到外力作用而产生的内部极化现象。我们通过计算外力作用产生的电压与加速度的关系,就可以将其变成可以采集的电压输出,从而知道加速度的大小。除了利用压电效应可以制造这种传感器外,还可以通电光效应跟电容效应等制造出这类产品,它的原理以后我们再具体介绍。下面来说说选择加速度传感器需要注意哪些问题。

一、需要测量几个方向的加速度。现在加速度一般按单轴、双轴、三轴和角加速度区分,传感器之家就是采用这种分法。所以我们首先得知道测量轴的数量,然后选择哪种类型的产品。

二、传感器输出的信号类型,有模拟量和数字量两种。看你的系统中预留给加速度传感器的接口类型是什么,这两种类型不可通用。

三、测量的量程。这需要预先判断测量值的大致范围,然后留些余量,防止出现测量值突然变大的情况。

四、带宽。传感器每秒中给系统输送多少次数据。这取决于对动态性能的把握程度,加速度传感器带宽范围很宽,适合的才是最好的。

五、灵敏度。传感器的灵敏度越高,它感应的加速度变化就越快,这样就可以更准确的获得当前的加速度值。

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