Οι διαφορές μεταξύ του επιταχυντή κουαρτζ και του επιταχυντή MEMS

Στον τομέα της σύγχρονης βιομηχανίας και της επιστήμης και της τεχνολογίας, τα επιταχυνόμετρα, ως ένας σημαντικός αισθητήρας, χρησιμοποιούνται ευρέως στα αεροδιαστημικά συστήματα, τα συστήματα πλοήγησης, τα αεροσκάφη και τα αεροσκάφη.Ελέγχου οχημάτων και βιομηχανικού αυτοματισμού και άλλων τομέωνΜε την εξέλιξη της τεχνολογίας, υπάρχουν πολλοί τύποι επιταχυνόμετρων στην αγορά, από τους οποίους τα επιταχυνόμετρα χαλαζίου και τα επιταχυνόμετρα MEMS είναι τα πιο κοινά.Ποια είναι η διαφορά ανάμεσα σε αυτά τα δύο επιταχυντήρια;?

1、Συσκευές και συσκευές για την κατασκευή ή την κατασκευή συσκευών για την κατασκευή ή την κατασκευή συσκευών για την κατασκευή ή την κατασκευή οχημάτωνΌταν η επιτάχυνση εφαρμόζεται σε ένα κρύσταλλο,Πιεζοηλεκτρικά φορτία παράγονται μέσα στον κρύσταλλο που είναι ανάλογα με την επιτάχυνση, και το μέγεθος της επιτάχυνσης καθορίζεται με τη μέτρηση αυτών των φορτίων.

Τα επιταχυνόμετρα κουάρτς είναι γνωστά για την ανώτερη ακρίβεια, τη σταθερότητα και την αξιοπιστία τους και προτιμούνται για εφαρμογές υψηλής ακρίβειας όπως αεροδιαστημική, αμυντική,συστήματα σεισμικής παρακολούθησης και αδρανειακής πλοήγησηςΑντίθετα με τα επιταχυνόμετρα MEMS, τα επιταχυνόμετρα κουάρτζου έχουν εξαιρετικά χαμηλό θόρυβο, εξαιρετικά υψηλή ανάλυση και μπορούν να μετρήσουν με ακρίβεια τις επιταχύνσεις μέχρι μικροσκοπικά επίπεδα.

2、Μετρητές επιτάχυνσης MEMSΣυνήθως αποτελείται από ένα μικρό κινητό μπλοκ μάζας και σταθερά ηλεκτρόδια, και η επιτάχυνση προκαλεί την μετατόπιση του μπλοκ μάζας,που προκαλεί αλλαγή στην χωρητικότητα ή την αντίσταση, και στη συνέχεια μετρά την επιτάχυνση.

Ένα από τα κύρια πλεονεκτήματα των επιταχυνόμετρων MEMS είναι το μικρό τους μέγεθος, το οποίο τα καθιστά ιδανικά για εφαρμογές όπου το μέγεθος και το βάρος τους απαιτούν, όπως τα καταναλωτικά ηλεκτρονικά, οι κινητές συσκευές,και εφαρμογές του Διαδικτύου των ΠραγμάτωνΕπιπλέον, τα επιταχυνόμετρα MEMS έχουν υψηλή ευαισθησία και ευρύ δυναμικό εύρος, επιτρέποντας την ακριβή ανίχνευση μικρών και μεγάλων επιτάξεων.

3、 Κύρια εφαρμογές

①Συσκευές και συσκευές για την κατασκευή ή την κατασκευή συσκευών για την κατασκευή ή την κατασκευή συσκευών για την κατασκευή ή την κατασκευή οχημάτων

• Η δορυφορική πλοήγηση και ο έλεγχος της στάσης

Οι δορυφόροι επικοινωνιών στο διάστημα απαιτούν ακριβή έλεγχο στάσης για να εξασφαλιστεί ότι η κεραία είναι πάντα στρέφεται προς τη Γη για να επιτευχθεί σταθερή επικοινωνία.Τα επιταχυνόμετρα από χαλαζία μπορούν να παρέχουν υψηλής ακρίβειας μετρήσεις επιτάχυνσης για να βοηθήσουν τους δορυφόρους να προσαρμόσουν τη στάση τους και να διατηρήσουν σταθερή τροχιά και προσανατολισμό.

• Δυναμική παρακολούθηση της πλατφόρμας γεωτρήσεων πετρελαίου

Κατά τη λειτουργία των υπεράκτιων πλατφορμών γεωτρήσεων πετρελαίου, απαιτείται παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο των δονήσεων και της κλίσης της πλατφόρμας για να εξασφαλιστεί η δομική ασφάλεια της πλατφόρμας.Τα επιταχυνόμετρα από χαλαζία μπορούν να εγκατασταθούν σε βασικά μέρη της πλατφόρμας για να μετρούν με ακρίβεια μικρές αλλαγές στην επιτάχυνση, εντοπίζει εγκαίρως πιθανά διαρθρωτικά προβλήματα και προλαμβάνει ατυχήματα.

• Ναυσιπλοΐα υποβρυχίων

Όταν τα υποβρύχια πλέουν κάτω από το νερό, πρέπει να βασίζονται σε συστήματα αδρανειακής πλοήγησης για ακριβή πλοήγηση χωρίς να αποκαλύπτουν τη θέση τους.Τα επιταχυνόμετρα από χαλαζία μπορούν να παρέχουν ακριβή δεδομένα επιτάχυνσης, σε συνδυασμό με αισθητήρες όπωςΓυροσκόπια, για να βοηθήσει το υποβρύχιο να υπολογίσει την τρέχουσα θέση και πορεία, εξασφαλίζοντας ότι το υποβρύχιο μπορεί να ολοκληρώσει με ασφάλεια και ακρίβεια την εργασία.

②Μετρητές επιτάχυνσης MEMS

•  Ανίχνευση στάσης από smartphone

Τα έξυπνα τηλέφωνα πρέπει να ρυθμίζουν αυτόματα τον προσανατολισμό της οθόνης ανάλογα με τη στάση του χρήστη.το επιταχυνόμετρο MEMS είναι σε θέση να ανιχνεύσει την αλλαγή σε πραγματικό χρόνο και να δώσει εντολή στο σύστημα να ρυθμίσει τον προσανατολισμό της οθόνηςΕπιπλέον, σε εφαρμογές παιχνιδιών, τα επιταχυνόμετρα MEMS χρησιμοποιούνται επίσης για την ανίχνευση της κλίσης και του κουνήματος του τηλεφώνου, παρέχοντας μια πιο εντυπωσιακή εμπειρία παιχνιδιού.

• Ηλεκτρονικός έλεγχος σταθερότητας αυτοκινήτων (ESC)

Κατά τη διάρκεια της οδήγησης του οχήματος, εάν υπάρχει χειρισμός έκτακτης ανάγκης ή ο υγρός δρόμος προκαλεί γλίστρα του τροχού,το σύστημα ESC του αυτοκινήτου θα βασίζεται στο επιταχυνόμετρο MEMS για να ανιχνεύσει την επιτάχυνση και τις αλλαγές στάσης του οχήματος, ρυθμίζει εγκαίρως τη δύναμη πέδησης και την ισχύ του κινητήρα και διατηρεί τη σταθερότητα του οχήματος.

• Παρακολούθηση της υγείας

Τα επιταχυνόμετρα MEMS χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση δεδομένων υγείας όπως η κατάσταση της κίνησης του χρήστη, ο αριθμός των βημάτων και η ποιότητα του ύπνου.Η χαμηλή κατανάλωση ενέργειας και η υψηλή ακρίβεια το καθιστούν τον βασικό αισθητήρα για την επίτευξη ποικίλων λειτουργιών παρακολούθησης της υγείας .

4、Αξιοποιήσεις και μειονεκτήματα

①Επιταχυνόμετρα κουαρτζίου

• Υψηλή ακρίβεια: είναι συνήθως σε θέση να παρέχει πολύ ακριβείς και αξιόπιστες μετρήσεις επιτάχυνσης με ελάχιστο σφάλμα, οι οποίες είναι κατάλληλες για εφαρμογές που απαιτούν εξαιρετικά αυστηρή ακρίβεια μέτρησης,όπως η υψηλής ακρίβειας πλοήγηση, επιστημονική έρευνα κλπ.

Για παράδειγμα, στα δορυφορικά συστήματα πλοήγησης, η υψηλή ακρίβεια των επιταχυνόμετρων από χαλαζία βοηθά να προσδιοριστεί με μεγαλύτερη ακρίβεια η θέση και η στάση των δορυφόρων.

• Εξαιρετική σταθερότητα: Έχει καλή μακροχρόνια σταθερότητα και δεν επηρεάζεται εύκολα από περιβαλλοντικές αλλαγές (όπως θερμοκρασία, υγρασία, πίεση κλπ.) και η συνέπεια των αποτελεσμάτων των μετρήσεων είναι υψηλή.Αυτό το καθιστά αξιόπιστο σε έργα γεωλογικής παρακολούθησης που απαιτούν σταθερές μετρήσεις για μακρά χρονική περίοδο, με μικρές αποκλίσεις των δεδομένων.

• Υψηλό δυναμικό εύρος: Η ικανότητα μέτρησης ενός ευρέος φάσματος αλλαγών επιτάχυνσης, από πολύ μικρή επιτάχυνση έως μεγάλη επιτάχυνση πρόσκρουσης, μπορεί να μετρηθεί με ακρίβεια.Οι αλλαγές επιτάχυνσης μπορούν να καταγραφούν με ακρίβεια είτε πρόκειται για μια ρουτίνα πτήση είτε για ένα βίαιο ελιγμό.

Επιταχυνόμετρα κουαρτζίου

• Υψηλό κόστος:Λόγω της περίπλοκης διαδικασίας κατασκευής και των ειδικών υλικών που χρησιμοποιούνται, οδηγεί σε υψηλά κόστη παραγωγής, γεγονός που περιορίζει την ευρεία χρήση του σε ορισμένες εφαρμογές που είναι ευαίσθητες στο κόστος.

Για παράδειγμα, σε μεγάλης κλίμακας καταναλωτικά ηλεκτρονικά, τα επιταχυνόμετρα κουάρτζου συχνά δεν προτιμούνται λόγω των παραγόντων κόστους.

• Μεγαλύτερο μέγεθος και βαρύτερο βάρος:Σε σύγκριση με τα επιταχυνόμετρα MEMS, το μεγαλύτερο μέγεθος και το βάρος τους τα καθιστούν λιγότερο κατάλληλα για εφαρμογές με περιορισμούς χώρου και βάρους, όπως μικρά drones ή φορητές συσκευές.

Για συσκευές όπως τα έξυπνα τηλέφωνα που επιδιώκουν λεπτές και ελαφρές σχεδιασμούς, το μέγεθος και το βάρος των επιταχυνόμετρων κουαρτς μπορεί να αποτελέσουν εμπόδιο.

• Σχετικά υψηλή κατανάλωση ενέργειας:Σε ορισμένες εφαρμογές που λειτουργούν με μπαταρία, μπορεί να έχει ορισμένη επίδραση στη διάρκεια ζωής της μπαταρίας της συσκευής.

Για παράδειγμα, σε ορισμένες φορητές συσκευές μέτρησης που πρέπει να λειτουργούν για μεγάλο χρονικό διάστημα, η υψηλότερη κατανάλωση ενέργειας μπορεί να απαιτεί μεγαλύτερη μπαταρία χωρητικότητας ή συχνότερη φόρτιση.

②Μετρητές επιτάχυνσης MEMSΑξίες

• Μικρό μέγεθος, ελαφρύ βάρος:Λόγω της διαδικασίας κατασκευής του MEMS, ο όγκος του μπορεί να είναι πολύ μικρός, ελαφρύς, εύκολος να ενσωματωθεί σε μια ποικιλία από συμπαγές εξοπλισμό.

Όπως και στα σύγχρονα smartphones, τα επιταχυνόμετρα MEMS μπορούν να επιτύχουν μια ποικιλία λειτουργιών χωρίς να προσθέτουν πάρα πολύ όγκο και βάρος.

• Χαμηλό κόστος:Κατάλληλο για μαζική παραγωγή, μπορεί να μειώσει το κόστος των μεμονωμένων συσκευών, δίνοντάς του ένα πλεονέκτημα κόστους στα καταναλωτικά ηλεκτρονικά και στις μεγάλες βιομηχανικές εφαρμογές.

Χρησιμοποιείται ευρέως σε διάφορες συσκευές χαμηλού κόστους και ηλεκτρονικά είδη μαζικής κατανάλωσης.

• Χαμηλή κατανάλωση ενέργειας:Για συσκευές που λειτουργούν με μπαταρία, μπορεί να επεκτείνει αποτελεσματικά τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας, καθιστώντας την πιο ελκυστική σε φορητές και ασύρματες εφαρμογές.

Για παράδειγμα, στα ασύρματα δίκτυα αισθητήρων, τα επιταχυνόμετρα MEMS χαμηλής ισχύος βοηθούν στην επέκταση του χρόνου λειτουργίας των κόμβων.

Μετρητές επιτάχυνσης MEMS∆ημιουργίες

• Σχετικά χαμηλή ακρίβεια: Αν και μπορεί να ανταποκριθεί στις ανάγκες των περισσότερων γενικών εφαρμογών, ενδέχεται να μην είναι σε θέση να ανταποκριθεί στις απαιτήσεις σε ορισμένες περιπτώσεις όπου η ακρίβεια είναι πολύ υψηλή,όπως επιστημονικά όργανα υψηλής τεχνολογίας ή βιομηχανικές μετρήσεις ακριβείας.

Σε συστήματα αδρανειακής πλοήγησης υψηλής ακρίβειας, μπορεί να χρειαστούν πιο ακριβή επιταχυνόμετρα κουάρτζου για να διασφαλιστεί η ακρίβεια της πλοήγησης.

• Αίσθηση θερμοκρασίας: Η απόδοσή του μπορεί να επηρεαστεί σημαντικά από τις αλλαγές της θερμοκρασίας, με αποτέλεσμα αποκλίσεις στα αποτελέσματα των μετρήσεων, και απαιτείται αντιστάθμιση θερμοκρασίας για τη βελτίωση της ακρίβειας των μετρήσεων.

Σε συσκευές που λειτουργούν σε εξωτερικούς χώρους με ακραίες θερμοκρασίες, τα χαρακτηριστικά θερμοκρασίας των επιταχυνόμετρων MEMS μπορεί να επηρεάσουν τα αποτελέσματα των μετρήσεων.

• Περιορισμένη αντοχή σε κρούση:Η υποβάθμιση της απόδοσης ή η βλάβη μπορεί να προκύψει όταν υποβάλλεται σε μεγάλες συγκρούσεις ή δονήσεις.

Στην παρακολούθηση των ισχυρών επιπτώσεων ορισμένων βιομηχανικών μηχανημάτων, μπορεί να μην είναι τόσο ανθεκτικό όσο τα επιταχυνόμετρα χαλαζίου.