變電容加速度傳感器的應用

  變電容加速度傳感器的應用

  變電容加速度傳感器的性能可以滿足空間技術等多種應用場合的要求。變電容加速度傳感器滿足了市場上對靜態(tài)或低頻段測量低g值加速度的要求。該傳感器應用了一對獨創(chuàng)的微細加工成形的硅敏感元件來感受加速度。由于加速度的大小變化造成了微小的變形，從而使這些敏感元件感受到電容的變化。因為采用了差動式結(jié)構(gòu)，所施加的加速度將使一個敏感元件的電容增加，使另一個敏感元件的電容減小，因此通過敏感元件的電流是不等的。然后測量這一差動電流，將其適調(diào)并轉(zhuǎn)換位電壓信號，從而得到了與所施加的加速度成正比的輸出信號。下面我們就談一下該傳感器各方面的應用：
    航空航天試驗：導彈與飛機顫振試驗、飛行器的發(fā)射與飛行試驗、發(fā)動機監(jiān)測等均需測量持續(xù)時間長、g值低的沖擊，這些都是這種傳感器的主要用途。到目前為止，這方面的市場要求是由壓阻式加速度傳感器和低精度的伺服加速度傳感器來滿足，這是因為它們具有零頻響應。然而這兩種傳感器均有其局限性。壓阻式的加速度傳感器受溫度影響較大，性能不夠穩(wěn)定，而伺服式加速度傳感器除了尺寸較大外，用戶必須承受較高的價格，且用不著這么高級的性能。伺服式加速度傳感器在結(jié)構(gòu)牢固程度方面的局限性也限制了它在這方面的應用。變電容式加速度計由于結(jié)構(gòu)牢固，溫度穩(wěn)定性和重復性好，且造價低，因此很適合這方面的要求。 
    運輸沖擊試驗：像轎車、卡車、火車的磁懸浮高速列車等車輛的運輸試驗和檢測都需要高可靠性、高靈敏度的加速度傳感器。在安裝和試驗過程中經(jīng)常會出現(xiàn)沖擊，而其后主要的要求是測量豪g級的振動。變電容式加速度傳感器所具有的高g值過沖擊能力和過量程之后的快速恢復時間使得可以用它來進行這種加速度測量，而用壓阻式加速度傳感器時做不到的。對于汽車工業(yè)來說其典型的應用是用于乘坐舒適性、結(jié)構(gòu)響應和車輛碰撞試驗。 
    彈道監(jiān)測：像持續(xù)時間長、g值低的沖擊測量一樣，過去在導彈監(jiān)測方面的要求也是用壓阻式加速度傳感器和低精度的伺服加速度傳感器來滿足的。然而其局限性也是相同的。對于彈道監(jiān)測來說，傳感器結(jié)構(gòu)的牢固程度變得更為重要，因為許多彈體和導彈必須承受非常高g值的發(fā)射環(huán)境條件，而這對不少傳感器的設計型式來說是難以承受或者說根本不可能的。而變電容式加速度計卻有此獨到之處，它能夠承受上萬個g的加速度作用。既然對各種造假低廉的軍用飛彈、水雷和導彈的需要日益增長，所以就必須研制結(jié)構(gòu)牢固且精度高的加速度計來滿足這方面的要求。 
    保險與備炸：各種導彈、水雷、靶體和其它的飛行體均需要保險與備炸機構(gòu)。目前所用的大多數(shù)這類裝置是機械式開關，與固態(tài)敏感元件相比這類裝置的造價高且可靠性差。越來越多地將“智慧”型電路引入型式武器的發(fā)展趨勢使得可變電容式加速度傳感器正適合了這方面市場的要求。