線加速度計的原理是慣性原理,也就是力的平衡,A(加速度)=F(慣性力)/M(質(zhì)量)我們只需要測量F就可以了。怎么測量F?用電磁力去平衡這個力就可以了。就可以得到F對應于電流的關系。只需要用實驗去標定這個比例系數(shù)就行了。當然中間的信號傳輸、放大、濾波就是電路的事了。
多數(shù)加速度傳感器是根據(jù)壓電效應的原理來工作的。
所謂的壓電效應就是"對于不存在對稱中心的異極晶體加在晶體上的外力除了使晶體發(fā)生形變以外,還將改變晶體的極化狀態(tài),在晶體內(nèi)部建立電場,這種由于機械力作用使介質(zhì)發(fā)生極化的現(xiàn)象稱為正壓電效應"。
一般加速度傳感器就是利用了其內(nèi)部的由于加速度造成的晶體變形這個特性。由于這個變形會產(chǎn)生電壓,只要計算出產(chǎn)生電壓和所施加的加速度之間的關系,就可以將加速度轉(zhuǎn)化成電壓輸出。當然,還有很多其它方法來制作加速度傳感器,比如壓阻技術,電容效應,熱氣泡效應,光效應,但是其最基本的原理都是由于加速度產(chǎn)生某個介質(zhì)產(chǎn)生變形,通過測量其變形量并用相關電路轉(zhuǎn)化成電壓輸出。每種技術都有各白的機會和問題。
壓阻式加速度傳感器由于在汽車工業(yè)中的廣泛應用而發(fā)展最快,加速度傳感器主要用于汽車安全氣囊、防抱死系統(tǒng)、牽引控制系統(tǒng)等安全性能方面。由于安全性越來越成為汽車制造商的賣點,這種附加系統(tǒng)也越來越多。壓阻式加速度傳感器2000年的市場規(guī)模約為4.2億美元,根據(jù)有關調(diào)查,預計其市值將按年平均4.1%速度增長,至2007年達到5.6億美元。這其中,歐洲市場的速度最快,因為歐洲是許多安全氣囊和汽車生產(chǎn)企業(yè)的所在地。