加速度传感器都有哪些应用?

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在目前,加速度传感器主要有两种:一种是角加速度传感器,是由陀螺仪改进过来的。另一种就是线加速度传感器。它也可以按测量轴分为单轴、双轴和三轴加速度传感器。
 
现在,加速度传感器广泛应用于游戏控制、手柄振动和摇晃、汽车制动启动检测、地震检测、工程测振、地质勘探、振动测试与分析以及安全保卫振动侦察等多种领域。下面就举例几种应用场景,更好的认识加速度传感器。 
 
三轴加速度传感器的应用
 
1、车身安全、控制及导航系统中的应用
加速度传感器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(Airbag)、ABS防抱死刹车系统、电子稳定程序(ESP)、电控悬挂系统等。
 
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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。 其主要利于GPS卫星信号实现定位。而当进入卫星信号接收不良的区域或环境中,如遂道、高楼林立、丛林地带,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(DR, Dead Reckoning),对GPS系统实现互补性应用。
 
2、硬盘抗冲击防护
一般便携式产品的跌落高度为1.2~1.3米,其在撞击大理石质地面时会受到约50KG的冲击力,硬盘等高速旋转的器件却在此类冲击下显得十分脆弱。
 
如果在硬盘中内置3轴加速度传感器,当跌落发生时,系统会检测到加速的突然变化,并执行相应的自我保护操作,如关闭抗震性能差的电子或机械器件,让磁头复位,以减少硬盘的受损程度。
 
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3、消费产品中的创新应用
3轴加速度传感器为传统消费及手持电子设备实现了革命性的创新空间。其可被安装在游戏机手柄上,作为用户动作采集器来感知其手臂前后、左右,和上下等的移动动作,并在游戏中转化为虚拟的场景动作如挥拳、挥球拍、跳跃、甩鱼竿等,把过去单纯的手指运动变成真正的肢体和身体的运动,实现比以往按键操作所不能实现的临场游戏感和参与感。
 
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也可用于数码相机的防抖,检测手持设备的振动/晃动幅度,当振动/晃动幅度过大时锁住照相快门,使所拍摄的图像永远是清晰的。 
 
3轴加速度传感器的应用范围很广, 还能用于手持设备的姿态识别和UI操作。例如借助3轴加速度传感器,手持设备可实现画面自动转向。  
 
设备显示的画面和信息会根据用户的动作而自动旋转。其通过内部传感器对重力向量的方向检测来确定设备处于水平或垂直状态,并自动调整显示状态,给用户带来方便。
 
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4、趣味性扩展功能
3轴加速度传感器对用户操控动作的转变还可转化为许多趣味性的扩展功能上,如虚拟乐器、虚拟骰子游戏,以及“闪讯”(Wave Message)等。
 
MEMS加速度传感器在医疗可穿戴设备上的应用
随着可穿戴智能设备的发展,特别是医疗可穿戴智能设备,主要依靠的是微型化的各种MEMS陀螺仪、加速度传感器等的运用,用来检测到穿戴者的身体各项信息。例如, MEMS传感器在无创胎心检测中的应用。
 
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一种胎儿心率检测仪(资料图)
 
加速度传感器的其他应用
 
高压导线舞动的监测
目前国内对导线舞动监测多采用视频图像采集和运动加速度测量两种主要技术方案。前者在野外高温、高湿、严寒、浓雾、沙尘等天气条件下,不仅对视频设备的可靠性、稳定性要求很高,而且拍摄的视频图像的效果也会受到影响,在实际使用中只能作为辅助监测手段,无法定量分析导线运动参数;而采用加速度传感器监测导线舞动情况,可定量分析输电导线某一点上下振动和左右摆动的情况,能测出导线直线运动的振幅和频率。
 
新型地震加速度传感器
采用传感器和控制系统一体化的设计,传感器采用低功耗微型电子电容式加速度传感器,控制系统使用嵌入式系统,配置了数据采集、电源、授时、通信等模块,具备有线、无线的多种通信功能,可以在室内外进行大量的布设,通过多种方式联网,可及时将数据传回处理中心进行实时处理。 
 
说到这里,各位看客是不是对加速度传感器提起了几分兴趣,这时候ROHM君就要为你介绍:ROHM集团旗下的Kionix, Inc.(总部位于美国纽约州伊萨卡市)开发出特别适合工业和体育健身设备的冲击和加速度检测应用,支持高G值检测范围的小型加速度传感器"KX222 / KX224"。
 
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本次开发的"KX222 / KX224"设有±8G、±16G、±32G的3个检测量程,用户可自主设置满足应用需求的检测范围。Kionix充分利用长年积累的MEMS生产技术,实现适合比以往产品更高的加速度检测的MEMS结构,振动检测和冲击检测实现高达±32g的加速度检测; 并且保证了与以往产品一致的极低噪声水平。
 
本产品支持最大25.6kHz的数据输出率(ODR),与以往的加速度传感器相比,约提高了3倍;同时具有高带宽特性, 能够有效应对振动检测、冲击检测等应用。另外,其结构具有更优异的抗冲击性和耐久性,保证产品在严苛环境下正常工作。
 
ROHM集团今后将响应IT设备、工业设备和IoT市场等的需求,进一步扩充高精度、小型的传感器产品阵容。
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ROHM集团推出内置噪声过滤功能的加速度传感器

全球知名半导体制造商ROHM集团旗下的Kionix, Inc.,(总部位于美国纽约州伊萨卡)开发出两款加速度传感器“KX132-1211”和“KX134-1211”,非常适用于工业设备和可穿戴式设备等需要高精度且低功耗地进行运动感应的应用。

玩无人机,这个想必你很耳熟——IMU

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玩了这么久无人机,你知道这些吗?——飞控篇

在无人飞行器的飞机姿态控制这一重要应用上,都需要飞控来进行控制。飞控,可以看作飞行器的大脑。多轴飞行器的飞行、悬停,姿态变化等等都是由多种传感器将飞行器本身的姿态数据传回飞控,再由飞控通过运算和判断下达指令,由执行机构完成动作和飞行姿态调整。

自动驾驶之惯性导航传感器

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随着物联网和5G时代的到来,应用端对MEMS器件的需求量越来越大。来自Yole的统计数据显示,大部分增长将来自于5G和其他应用的RF MEMS销售额的增加,有市场研究公司估计,2023年,仅RF MEMS市场规模就将达到150亿美元。