加速度傳感器的應(yīng)用

加速度傳感器是一種能夠測量加速度的傳感器。通常由質(zhì)量塊、阻尼器、彈性元件、敏感元件和適調(diào)電路等部分組成。傳感器在加速過程中，通過對質(zhì)量塊所受慣性力的測量，利用牛頓第二定律獲得加速度值。根據(jù)傳感器敏感元件的不同，常見的加速度傳感器包括電容式、電感式、應(yīng)變式、壓阻式、壓電式等。

應(yīng)用

通過測量由于重力引起的加速度，你可以計算出設(shè)備相對于水平面的傾斜角度。通過分析動態(tài)加速度，你可以分析出設(shè)備移動的方式。但是剛開始的時候，你會發(fā)現(xiàn)光測量傾角和加速度好像不是很有用。但是工程師們已經(jīng)想出了很多方法獲得更多的有用的信息

加速度傳感器可以幫助機器人了解它身處的環(huán)境。是在爬山？還是在走下坡，摔倒了沒有？或者對于飛行類的機器人來說，對于控制姿態(tài)也是至關(guān)重要的。更要確保的是，你的機器人沒有帶著炸彈自己前往人群密集處。一個好的程序員能夠使用加速度傳感器來回答所有上述問題。

加速度傳感器甚至可以用來分析發(fā)動機的振動。加速度傳感器可以測量牽引力產(chǎn)生的加速度。

加速度傳感器應(yīng)用于地震檢波器設(shè)計

地震檢波器是用于地質(zhì)勘探和工程測量的專用傳感器，是一種將地面振動轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕膫鞲衅鳎馨训卣鸩ㄒ鸬牡孛嬲饎愚D(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)過模/數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)據(jù)、進行數(shù)據(jù)組織、存儲、運算處理。加速度傳感器是一種能夠測量加速力的電子設(shè)備，典型應(yīng)用在手機、筆記本電腦、步程計和運動檢測等。

加速度傳感器技術(shù)應(yīng)用于車禍報警

在汽車工業(yè)高速發(fā)展的現(xiàn)代，汽車成為了人們出行主要的交通工具之一，但是因交通事故的傷亡數(shù)量也十分巨大。在信息化的現(xiàn)代利用高科技去挽救人的生命將會是重大研究的主題之一，基于加速度的車禍報警系統(tǒng)正是懷著這種設(shè)計理念，相信這種系統(tǒng)的推廣，會給汽車行業(yè)帶來更多的安全。

加速度傳感器應(yīng)用于監(jiān)測高壓導(dǎo)線舞動

國內(nèi)對導(dǎo)線舞動監(jiān)測多采用視頻圖像采集和運動加速度測量兩種主要技術(shù)方案。前者在野外高溫、高濕、嚴寒、濃霧、沙塵等天氣條件下，不僅對視頻設(shè)備的可靠性、穩(wěn)定性要求很高，而且拍攝的視頻圖像的效果也會受到影響，在實際使用中只能作為輔助監(jiān)測手段，無法定量分析導(dǎo)線運動參數(shù)；而采用加速度傳感器監(jiān)測導(dǎo)線舞動情況，雖可定量分析輸電導(dǎo)線某一點上下振動和左右擺動的情況，但只能測出導(dǎo)線直線運動的振幅和頻率，而對于復(fù)雜的圓周運動，則無法準確測量。所以我們必須加快加速度傳感器的發(fā)展來適應(yīng)諸如此類環(huán)境下進行應(yīng)用。

MS9000系列加速度傳感器是一種新的超小型加速度傳感器，適用于惡劣的使用環(huán)境和耐用度要求極高的應(yīng)用領(lǐng)域。MS9000加速度傳感器采用了LCC20(8.9mmx8.9mm)陶瓷封裝，可在較大的溫度范圍應(yīng)用并且全使用壽命期間零位穩(wěn)定保證在幾毫g以內(nèi)。Colibrys的MS9000加速度傳感器是一個電容式MEMS加速度計，它是由一個立體微加工工藝制成的硅元件，一個低功耗ASIC專用信號處理器和一個存儲補償值的微控制器以及一個溫度傳感器等元件組成。該產(chǎn)品是一個低功耗的，校準的，功能強大和性能穩(wěn)定的產(chǎn)品。其電子配置中帶有一個電源重置以防止電壓不穩(wěn)的全保護裝置。

典型應(yīng)用：MS9000加速度傳感器主要用于航空航天IMU/AHRS、航空電子設(shè)備、無人機、陸地及海洋導(dǎo)航、定向鉆井、地球物理、火車應(yīng)用

用于鉆井的COLIBRYS加速度傳感器

鉆井實時監(jiān)測的用途很多。使用傾斜傳感器做地震測量，可用于油藏儲量監(jiān)測和地球物理應(yīng)用（地震監(jiān)測），從而定期評估地下狀況的穩(wěn)定性。我們需要各種檔次和類型的加速度傳感器（地震，振動，沖擊和傾斜）用于精確的測量，而它們在惡劣的環(huán)境下（振動，極端溫度和沖擊）的有效性是至關(guān)重要的。在這一點上，MEMS技術(shù)是領(lǐng)先的。

鉆井技術(shù)50%以上的新井使用以下兩種方法之一：-基于鉆井導(dǎo)向系統(tǒng)的泥漿馬達-旋轉(zhuǎn)式、可導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)Fig.1:旋轉(zhuǎn)式、可導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)

對于另外50%,還使用各種其它鉆井技術(shù)，它取決于孔在不同的深度和寬度時土壤的結(jié)構(gòu)和組成。其它的典型技術(shù)包括：-“無旋轉(zhuǎn)式”-包括直推式鉆機-在鉆臺層面轉(zhuǎn)動方形或六角形管形成的“旋轉(zhuǎn)工作臺”-在鉆柱的頂部進行旋轉(zhuǎn)和循環(huán)的“頂部驅(qū)動'-主要利用振動能量來推進鉆桿的“SONIC”-使用旋轉(zhuǎn)和沖擊力的“錘子”-“旋轉(zhuǎn)式鼓風鉆'（RAB）

考慮到各種鉆井應(yīng)用及測量要求，人們廣泛地使用三種加速度傳感器裝置：

慣性制導(dǎo)：我們的目的是要積極引導(dǎo)鉆頭到其最終位置。該理論與由三個陀螺和三個加速度傳感器組合的IMU系統(tǒng)引導(dǎo)飛行器相同，連續(xù)地隨鉆跟蹤鉆孔的位置?？紤]到惡劣的環(huán)境，這樣的測量是在嚴重的振動和沖擊下進行。因此，傳感器必須對這些擾動（振動整流誤差（VRE）或電擊后的零偏穩(wěn)定性）極不敏感，以提供盡可能準確的測量。

測斜：根據(jù)周圍磁場的預(yù)期精度和強度，兩種方法可以測量在井下的任何一點的方位角和傾斜度1）最簡單的方法是由一個三軸磁力計和三軸加速度傳感器來確定儀器的方向2）一個更復(fù)雜的解決方案是集成三軸陀螺儀模塊，另外用磁力計和加速度傳感器定期地監(jiān)測它的旋轉(zhuǎn)情況。不管采用哪種方法，傳感器穩(wěn)定性的增加，有助于減少所需的測量點的數(shù)量而得到精確的結(jié)果，從而降低了測量成本。進行標準的靜態(tài)井孔監(jiān)測，其目的在于鉆孔后或定期地對井孔進行質(zhì)量認證和測繪。

地震：在某些特定的情況下，精確的地震測量可以在地下進行，以免受任何人為干擾并提高測量的靈敏度。此方法被應(yīng)用于：交叉鉆井，隨鉆地震，在石油和天然氣開采過程中的儲油監(jiān)測，或是應(yīng)用于地震監(jiān)測。為了進行這種精密的測量，地震檢波器需要用噪聲極低的傳感器?，F(xiàn)在，井下地震和交叉鉆井成像技術(shù)實現(xiàn)了更高的局部分辨率，這得益于MEMS數(shù)字地震傳感器。它意味著，現(xiàn)在，對資源深度的精確定位已經(jīng)可以達到5公里以下（16'500英尺）。

Colibrys提供一系列慣性、傾斜、振動和地震加速度傳感器，以滿足大量的鉆孔傳感器的需求。MS9000和VS9000系列可以用作慣性傳感器導(dǎo)航，用于振動或傾斜的測量。它們可以提供全量程范圍（從±1g到±200g），并為鉆孔和鉆井應(yīng)用提供了理想的產(chǎn)品規(guī)格。

●惡劣的環(huán)境：MS9000和VS9000表現(xiàn)出高達6000g的抗沖擊性，并且對性能參數(shù)影響很低。它們也不會受到大的外部振動影響。能承受更強的、高達~20'000g沖擊力的加速度傳感器版本已經(jīng)取得進展，即是HS8000和HS9000兩款產(chǎn)品。

●寬廣的溫度范圍：我們所有的標準產(chǎn)品都在-55°C至+125°C的溫度范圍內(nèi)進行了測試。雖然沒有正式的Colibrys質(zhì)量認證，但是，我們的產(chǎn)品已成功地用在140°C-150°C以上的溫度范圍。

●高穩(wěn)定性：RS9000系列，目前正在開發(fā)中，將取得非常良好的長期穩(wěn)定性，名義上可以降到100ppm以下或更好，即使在惡劣的環(huán)境中，也將提供低于150μg/g2的振動調(diào)整系數(shù)。

對于那些曾使用MS7000產(chǎn)品的應(yīng)用和客戶，該系列仍可以供貨，并補充了新的升級系列MS9000和VS9000。這些新的產(chǎn)品系列，是一個LCC20陶瓷封裝產(chǎn)品，并預(yù)期具有與MS7000相同的功能。它們的小體積保證了新產(chǎn)品設(shè)計的靈活性，并且，現(xiàn)在還配備了一個內(nèi)置的溫度傳感器。

MEMS加速度傳感器滲透到越來越多的高端應(yīng)用領(lǐng)域，在能源行業(yè)，取代了成熟、昂貴的和脆弱的機電設(shè)備。這場革命的驅(qū)動力是人們需要更好的設(shè)備，它能提供相同甚至更好的性能，更低的成本，更低的功耗，更小的尺寸，以及更加堅固耐用。高端MEMS加速度傳感器的成功是由于它們能夠在惡劣環(huán)境下工作的獨特的功能：諸如極端的溫度、振動和沖擊。不僅在能源市場，而且還在工業(yè)和儀器儀表市場。

Colibrys將提供MEMS‘前沿產(chǎn)品：地震，慣性，振動和傾斜的加速度傳感器，用于鉆井，定向鉆井和相關(guān)的應(yīng)用，并不斷致力于新產(chǎn)品開發(fā)，新的解決方案，包括改進產(chǎn)品的穩(wěn)定性，高溫工作性能，提高對于沖擊、振動或低噪聲的抗干擾能力。