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加速度计使用方法

发布时间:2022-07-01 02:56:59

1. 加速度计的基本介绍

加速度计 (accelerometer) 测量加速度的仪表。加速度测量是工程技术提出的重要课题。当物体具有很大的加速度时,物体及其所载的仪器设备和其他无相对加速度的物体均受到能产生同样大的加速度的力,即受到动载荷。欲知动载荷就要测出加速度。其次,要知道各瞬时飞机、火箭和舰艇所在的空间位置,可通过惯性导航(见陀螺平台惯性导航系统)连续地测出其加速度,然后经过积分运算得到速度分量,再次积分得到一个方向的位置坐标信号,而三个坐标方向的仪器测量结果就综合出运动曲线并给出每瞬时航行器所在的空间位置。再如某些控制系统中,常需要加速度信号作为产生控制作用所需的信息的一部分,这里也出现连续地测量加速度的问题。能连续地给出加速度信号的装置称为加速度传感器。
常见加速度计的构件如下:外壳(与被测物体固连)、参考质量,敏感元件、信号输出器等。加速度计要求有一定量程和精确度、敏感性等,这些要求在某种程度上往往是矛盾的。以不同原理为依据的加速度计,其量程不同(从几个g到几十万个g),它们对突变加速度频率的敏感性也各不相同。常见的加速度计所依据的原理有:①参考质量由弹簧与壳体相连(见图),它和壳体的相对位移反映出加速度分量的大小,这个信号通过电位器以电压量输出;②参考质量由弹性细杆与壳体固连,加速度引起的动载荷使杆变形,用应变电阻丝感应变形的大小,其输出量是正比于加速度分盘大小的电信号;③参考质量通过压电元件与壳体固连,质量的动载荷对压电元件产生压力,压电元件输出与压力即加速度分量成比例的电信号:④参考质量由弹簧与壳体连接,放在线圈内部,反映加速度分量大小的位移改变线圈的电感,从而输出与加速度成正比的电信号。此外,尚有伺服类型的加速度计,其中引入一个反馈回路,以提高测量的精度。为了测出在平面或空间的加速度矢量,需要两个或三个加速度计,各测量一个加速度分量。
角加速度计的原理类似加速度计,它的外盒装在转动物体上,由于角加速度,在参考质量上产生切向动载荷,可输出与切向加速度或角加速度大小成比例的信号。随被测运动物体和测量要求的不同,加速度计有各种原理和实现方式。如在飞行器上,有按陀螺原理设计的陀螺加速度仪等。
测量运载体线加速度的仪表。测量飞机过载的加速度计是最早获得应用的飞机仪表之一。飞机上还常用加速度计来监控发动机故障和飞机结构的疲劳损伤情况。在各类飞行器的飞行试验中,加速度计是研究飞行器颤振和疲劳寿命的重要工具。在飞行控制系统中,加速度计是重要的动态特性校正元件。在惯性导航系统中,高精度的加速度计是最基本的敏感元件之一。不同使用场合的加速度计在性能上差异很大,高精度的惯性导航系统要求加速度计的分辨率高达0.001g,但量程不大;测量飞行器过载的加速度计则可能要求有10g的量程,而精度要求不高。

2. 如何使用加速度计MMA7361测角度,公式是什么

sin角度=g/a
加速度(Acceleration)是速度变化量与发生这一变化所用时间的比值Δv/Δt),是描述物体速度改变快慢的物理量,通常用a表示,单位是m/s²。加速度是矢量,它的方向是物体速度变化(量)的方向,与合外力的方向相同。

3. 加速度计是干什么用的

顾名思义,加速度计就是测量加速度大小和方向的测量工具。由于加速度是矢量,所以加速度计有轴数之分,通常单轴加速度计可以测量单一方向的加速度数值。

加速度计的分类:

按检测质量的位移方式分类有线性加速度计(检测质量作线位移)和摆式加速度计(检测质量绕支承轴转动);

按支承方式分类有宝石支承、挠性支承、气浮、液浮、磁悬浮和静电悬浮等;

按测量系统的组成形式分类有开环式和闭环式;

按工作原理分类有振弦式、振梁式和摆式积分陀螺加速度计等;

按输入轴数目分类,有单轴、双轴和三轴加速度计;

按传感元件分类,有压电式、压阻式和电位器式等。

通常综合几种不同分类法的特点来命名一种加速度计。


顺便解释一下加速度概念:加速度是单位时间内速度改变量的量度。例如自由落体的重力加速度,它的方向是指向地心(准确说是指向地轴),大小是每秒的速度比前一秒快9.8米/秒。

加速度方向指向重力加速度方向时,会引起失重。反之则会引起超重。例如载人航天器在运载火箭的推动下起飞,它内部的宇航员就会感受到远超过日常重力的超重。这种超重的幅度必须限制,否则会对宇航员造成危险——此时测量超重幅度的就是加速度计。

在日常,加速度计可以测量各种车辆加减速的性能,以及其他需要计量速度变量的场合。

4. 加速度计怎么使用

加速度计由检测质量(也称敏感质量)、支承、电位器、弹簧、阻尼器和壳体组成。检测质量受支承的约束只能沿一条轴线移动,这个轴常称为输入轴或敏感轴。当仪表壳体随着运载体沿敏感轴方向作加速运动时,根据牛顿定律,具有一定惯性的检测质量力图保持其原来的运动状态不变。它与壳体之间将产生相对运动,使弹簧变形,于是检测质量在弹簧力的作用下随之加速运动。当弹簧力与检测质量加速运动时产生的惯性力相平衡时,检测质量与壳体之间便不再有相对运动,这时弹簧的变形反映被测加速度的大小。电位器作为位移传感元件把加速度信号转换为电信号,以供输出。加速度计本质上是一个一自由度的振荡系统,须采用阻尼器来改善系统的动态品质。 分类和工作原理 加速度计的类型较多:按检测质量的位移方式分类有线性加速度计(检测质量作线位移)和摆式加速度计(检测质量绕支承轴转动);按支承方式分类有宝石支承、挠性支承、气浮、液浮、磁悬浮和静电悬浮等;按测量系统的组成形式分类有开环式和闭环式;按工作原理分类有振弦式、振梁式和摆式积分陀螺加速度计等;按输入轴数目分类,有单轴、双轴和三轴加速度计;按传感元件分类,有压电式、压阻式和电位器式等。通常综合几种不同分类法的特点来命名一种加速

5. 如何用加速度计测量到的加速度求速度和位移

原理上来说,如果加速度计足够灵敏、采样频率足够高,用测得的加速度可以积分得到速度和位移。而由于所测的加速度是一系列离散的值,在积分时采用不同的积分方法会得到的结果会有差异,需要合理的选择数值积分方法。

6. 如何测试使用加速度计的应用程序

用压电加速度传感器进行振动频率的测量方法和过程:用YA19T加速度传感器,接入北京一洋应振测试的24位数据采集仪就可以了,通过软件就可以测试振动频率了。加速度传感器常用的有电荷型和icp型两种,电荷型还要加电荷放大器比较麻烦,一般都是用ICP类型加速度传感器的了。压电式加速度传感器又称压电加速度计。它也属于惯性式传感器。它是利用某些物质如石英晶体的压电效应,在加速度计受振时,质量块加在压电元件上的力也随之变化。当被测振动频率远低于加速度计的固有频率时,则力的变化与被测加速度成正比。

7. 怎么用加速度传感器测加速度公式是什么

压电式加速度传感器 网络内容来自于:

MYD-1360压电式压力传感器压电式加速度传感器又称压电加速度计。它也属于惯性式传感器。它是利用某些物质如石英晶体的压电效应,在加速度计受振时,质量块加在压电元件上的力也随之变化。当被测振动频率远低于加速度计的固有频率时,则力的变化与被测加速度成正比。

压电式加速度计的结构和安装
压电式加速度计的结构形式常用的压电式加速度计的结构形式如图。S是弹簧,M是质块,B是基座,P是压电元件,R是夹持环。图a是中央安 装压缩型,压电元件—质量块—弹簧系统装在圆形中心支柱上,支柱与基座连接。这种结构有高的共振频率。然而基座B与测试对 象连接时,如果基座B有变形则将直接影响拾振器输出。此外,测试对象和环境温度变化将影响压电元件,并使预紧力发生变化, 易引起温度漂移。图c为三角剪切形,压电元件由夹持环将其夹牢在三角形中心柱上。加速度计感受轴向振动时,压电元件承 受切应力。这种结构对底座变形和

压电式加速度计的幅频特性曲线温度变化有极好的隔离作用,有较高的共振频率和良好的线性。图b为环形剪切型,结构简单,能做成极小型、高共振频率的加速度计,环形质量块粘到装在中心支柱上的环形压电元件上。由于粘结剂会随温度增高而变 软,因此最高工作温度受到限制。

加速度计的使用上限频率取决于幅频曲线中的共振频率

一般小阻尼(z<=0.1)的加速度计,上限频率若取为共振频率的 1/3,便可保证幅值误差低于1dB(即12%);若取为共振频率的1/5,则可保证幅值误差小于0.5dB(即6%),相移小于30。但共振频率与加速度计的固定状况有关,加速度计出厂时给出的幅频曲线是在刚性连接的固定情况下得到的。实际使用的固定方法往往难于达到刚性连接,因而共振频率和使用上限频率都会有所下降。加速度计与试件的各种固定方法见图.

加速度计的固定方法其中采用钢螺栓固定,是使共振频率能达到出厂共振频率的最好方法。螺栓不得全部拧入基座螺孔,以免引起基座 变形,影响加速度计的输出。在安装面上涂一层硅脂可增加不平整安装表面的连接可靠性。需要绝缘时可用绝缘螺栓和云母垫片来 固定加速度计,但垫圈应尽量簿。用一层簿蜡把加速度计粘在试件平整表面上,也可用于低温(40℃以下)的场合。手持探针测振方法,在多点测试时使用特别方便,但测量误差较大,重复性差,使用上限频率一般不高于 1000Hz。用专用永久磁铁固定加速度计,使用方便,多在低频测量中使用。此法也可使加速度计与试件绝缘。用硬性粘接螺栓或粘接剂的固定方法也长使用。某种典型的加速度计采用上述各种固定方法的共振频率分别约为:钢螺栓固定法31kHz,云母垫片28kHz,涂簿蜡层29kHz,手持法2kHz,永久磁铁固定法7kHz。

压电式加速度计的灵敏度压电加速度计属发电型传感器,可把它看成电压源或电荷源,故灵敏度有电压灵敏度和 电荷灵敏度两种表示方法。前者是加速度计输出电压(mV)与所承受加速度之比;后者是加速度计输出电荷与所承受加速度之比。 加速度单位为m/s2,但在振动测量中往往用标准重力加速度g作单位,1g= 9.80665m/s2。这是一种已为大家所接受的表示方式,几乎所有 测振仪器都用g作为加速度单位并在仪器的板面上和说明书中标出。

对给定的压电材料而言,灵敏度随质量块的增大或压电元件的增多而增大。一般来说,加速度计尺寸越大 ,其固有频率越低。因此选用加速度计时应当权衡灵敏度和结构尺寸、附加质量的影响和频率响应特性之间的利弊。

压电晶体加速度计的横向灵敏度表示它对横向(垂直于加速度计轴线)振动的敏感程度,横向灵敏度常以主灵敏度(即加速度计的电压灵敏度或电荷灵敏度)的百分比表示。一般在壳体上用小红点标出最小横向灵敏度方向,一个优良的加速度计的横向灵敏度应小于主灵敏度的3%。因此,压电式加速度计在测试时具有明显的方向性。

压电加速度计的前置放大器 压电元件受力后产生的电荷量极其微弱,这电荷使压电元件边界和接在边界上的导体充电 到电压U=q/Ca(这里Ca是加速度计的内电容)。要测定这样微弱的电荷(或电压)的关键是防止导线、测量电路和加速度计本身的电荷泄漏。换句话讲,压电加速度计所用的前置放大器应具有极高的输 入阻抗,把泄漏减少到测量准确度所要求的限度以内。

压电式传感器的前置放大器有:电压放大器和电荷放大器。所用电压放大器就是高输入阻抗的比例放大 器。其电路比较简单,但输出受连接电缆对地电容的影响,适用于一般振动测量。电荷放大器以电容作负反馈,使用中基本不受 电缆电容的影响。在电荷放大器中,通常用高质量的元、器件,输入阻抗高,但价格也比较贵。

从压电式传感器的力学模型看,它具有“低通”特性,原可测量极低频的振动。但实际上由于低频尤其小振幅振动时,加速度 值小,传感器的灵敏度有限,因此输出的信号将很微弱,信噪比很低;另外电荷的泄漏,积分电路的漂移(用于测振动速度和位 移)、器件的噪声都是不可避免的,所以实际低频端也出现“截止频率”,约为0.1~1Hz左右。

常见性能参数测量范围 0.001~800MPa
灵敏度 0.2~1000PC/MPa
非线性 0.3~1%FS
重复性 0.5~1%FS
迟滞 1%FS
固有频率 75~500kHz
温度漂移 0.02~0.5% FS /℃
加速度灵敏度 0.01~100MPa/g
灵敏度温度系数 0.02~0.5%/℃
工作温度 -196~+200℃

8. 加速度计怎么使用

摘要 acceleration中的x、y、z三个属性分别代表每个轴上的加速度

9. android加速度传感器怎么使用

Android 是面向智能手机和其他便携式设备的最受欢迎的操作系统(OS)之一。它为多种传感器提供了标准的API 接口,包括加速度计。加速度计的标准API 定义了原始加速度数据的坐标系统。用户必须将从传感器中读取的原始数据转换为标准单位,并使其符合系统定义的坐标方向。本文介绍了Android 中的坐标系统是如何定义的,以及如何在Android 系统的驱动代码中对3 轴加速度计数据的方向和坐标进行转换。本文讨论的示例代码基于飞思卡尔的Android 2.2 和2.3 驱动程序,加速度计则以飞思卡尔的MMA8452Q 加速度传感器为例。
关键词:加速度计,传感器驱动,Android

一部智能手机或便携设备应具有Wi-Fi 和互联网功能,能够运行应用软件等诸多特征,而且一定会具有内置传感器。高端智能手机可能集成接近传感器,环境光传感器,3 轴加速度计,以及磁力计等多种传感器。 Android 2.3 添加了一些支持多种新型传感器的API,包括陀螺仪、旋转向量、线性加速度、重力和气压传感器等。应用软件可以使用这些新型传感器,将它们组合起来,就可以实现高精确度的高级运动检测功能。

3 轴加速度计或低g 值传感器是Android API 支持的传感器之一,具有特定的坐标系统,可以给应用程序提供标准的接口数据。坐标空间的定义与手机屏幕的默认方向有关

10. 如何用压电加速度传感器进行振动频率的测量

用压电加速度传感器进行振动频率的测量方法和过程:
用YA19T加速度传感器,接入应振测试的 24位数据采集仪就可以了,通过软件就可以测试振动频率了。

加速度传感器常用的有电荷型和icp型两种,电荷型还要加电荷放大器比较麻烦,一般都是用ICP类型加速度传感器的了。

压电式加速度传感器又称压电加速度计。它也属于惯性式传感器。它是利用某些物质如石英晶体的压电效应,在加速度计受振时,质量块加在压电元件上的力也随之变化。当被测振动频率远低于加速度计的固有频率时,则力的变化与被测加速度成正比。

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