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什么是热气流式MEMS加速度传感器

来源: elecfans
2020-12-31
类别:基础知识
eye 47
文章创建人 拍明

原标题:什么是热气流式MEMS加速度传感器

热气流式MEMS加速度传感器是一种特殊的加速度传感器,它采用加热的气体作为“检测质量”,利用热气流的变化来感应物体的加速度变化,并将其转换成电信号输出。以下是关于热气流式MEMS加速度传感器的详细介绍:

一、工作原理

热气流式MEMS加速度传感器的工作原理可以简化为一个密闭空腔内有一个受热的“气泡”。这个热的“气泡”就是所谓的加速度的“检测质量”。当物体以一定的加速度运动时,“气泡”在惯性作用下必然相对于空腔做反方向运动。此时,对称分布于空腔内部四周的热电偶就能感测到温度差值的变化,再利用惠斯登电桥将这种变化转化为电信号输出。

二、特点与优势

  1. 无运动部件:热气流式加速度传感器没有固态的运动部件,避免了传统的机械运动系统固有的一些问题和风险,比如在冲击力或应力作用下的断裂、粘连、卡滞等。

  2. 高频信号不敏感:由于传感器内部是气体,它是自然的低通滤波器,对马达的高频振动不敏感,因此不容易被马达的振动干扰到。

  3. 对应力变化的容忍度大:热电偶冷热极分布较长(毫米级),而电容式的极板距离则是以微米计,因此对线路板弯曲的敏感度不同,x/y轴的offset在SMT前后变化不大,较电容式加速度计小。

  4. 零漂小:由于对应力的容忍度较大,也不会因手机工厂SMT工序产生的应力而有过大变化,因此零漂很小。

  5. 结构简单、易于制造:热气流式加速度传感器采用单片集成的设计,总体上结构简单,易于制造,更有效的降低了成本。

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三、应用领域

热气流式MEMS加速度传感器广泛应用于消费电子、汽车和工业领域。在消费电子领域,它可用于智能手机、运动追踪器等设备中,用于屏幕旋转的自动调整、计步、摔倒检测等功能。在汽车领域,它可用于监测车辆的碰撞情况,及时触发安全气囊等保护措施。在工业领域,它可用于各种需要监测加速度变化的场合。

综上所述,热气流式MEMS加速度传感器以其独特的原理、特点和优势,在各个领域都有广泛的应用。随着科技的不断发展,它的性能将不断提升,应用领域也将进一步拓展。


责任编辑:David

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