第一篇:大三暑期传感器原理实习报告-应变式加速度传感器设计
文章标题:大三暑期传感器原理实习报告-应变式加速度传感器设计
应变式加速度传感器设计
——大三暑期传感器原理实习报告
(西南交大机械制造及自动化张其美19990780)
1、设计任务及技术指标
应变式加速度传感器的结构设计、特性曲线绘制等。
测量范围:20g;精度:1;尺寸:不大于;频响:0.1~100hz;重量:不大于20g;共桥电压:5v~24v(dc)。
2、结构设计
(1)采用等强度梁结构;
(2)材料选择及尺寸确定;
a、壳体及质量块选用碳钢
弹性模量:(与疲劳破坏有关)
泊松比:
b、弹性元件(梁)选用铍青铜(或硅梁)
弹性模量:
密度:
抗拉强度:
c、许用应力:(简单梁)取
(3)设计计算;
设计原则:
a、在最小载荷f和相应的最大绕度或位移为已知时,可先根据结构要求确定长度,然后在计算和。
b、设计时先保证有足够的灵敏度,然后在尽可能提高(固有频率)
c、质量块相对于基座的位移可按下列原则确定:
当时,,其中a为被测加速度。
设计步骤:
a、先估计,忽略,确定。
取,则
……此处隐藏6689个字……p>加速度传感器针对不同的应用场景,也在特性上体现为不同的规格。用户需根据自身的具体需要选取最适合的产品。如上文提到的汽车车身冲击传感器或洗衣机等家电的振动传感器等来说,需选用高频(50~100hz)的加速度传感器;对于硬盘的跌落和振动保护,需要中频(20~50hz)以上的加速度传感器;而手持设备的姿态识别和动作检测只需低频(0~20hz)产品即可。线形加速度传感器的选取还需要考虑满量程(full scale,fs)、灵敏度及解析度等元件的特性。满量程表示传感器可测量的最大值和最小值间的范围;灵敏度与adc等级有关,是产生测量输出值的最小输入值;解析度则表示了输入参数最小增量。
除此之外,加速度传感器按输出的不同还可分为模拟式和数字式两种。其中模拟式加速度传感器输出值为电压,还需要在系统中添加模数转换(adc);数字式加速度传感器的接口芯片中已经集成了adc电路,可直接以spi或i2c等实现数字传输。数字式产品在成本上也有一定优势,因为高质量adc通常比较昂贵,价格甚至可超过传感器部分的单独售价。结论
wii凭借加速度传感器为市场带来前所未有的革命性的操控方式。3轴加速度传感器为消费电子类产品,尤其是手持设备的各方面设计都带来更多的创新性,在短期内必然会获得市场的成功。而在未来的电子产品中,多传感器将是一个重要的发展趋势,其会让电子产品在使用上更加人性化;此外,为了缩小产品尺寸和提高产品的应用价值,混合式感测器(hybrid sensor),如加速度传感器与陀螺仪的集成,也必然是一个发展方向,多功能混合式传感器必将以其较高的附加价值和用户操控体验占领高端市场;同时随着技术的进步,单一功能结构的传感器也将向低端市场推广和普及。