Το επιταχυνσιόμετρο είναι ένας αισθητήρας αδράνειας, ο οποίος μπορεί να μετρήσει την γραμμική επιτάχυνση λόγω της βαρύτητας. Αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί ευρέως στην ανίχνευση κραδασμών, τον έλεγχο στάσης, το συναγερμό ασφαλείας, τις καταναλωτικές εφαρμογές, την αναγνώριση κίνησης και την καταγραφή κατάστασης.

Υπάρχουν πολλοί τύποι αισθητήρων επιτάχυνσης, όπως αισθητήρες επιτάχυνσης πιεζοαντίστασης, εύκαμπτοι αισθητήρες επιτάχυνσης, επιταχυνσιόμετρα υδρομαγνητικής αιώρησης, επιταχυνσιόμετρα χωρητικότητας χαλαζία, επιταχυνσιόμετρα MEMS κ.λπ.

Οι αισθητήρες επιτάχυνσης χωρίζονται σε τύπους ανοιχτού και κλειστού βρόχου. Γενικά, οι αισθητήρες ανοιχτού βρόχου έχουν χαμηλότερους τεχνικούς δείκτες από τους αισθητήρες κλειστού βρόχου. Οι τεχνικοί δείκτες είναι σχετικά υψηλοί.

Επομένως, λαμβάνοντας υπόψη μόνο τους τεχνικούς δείκτες, σχεδιάζουμε να χρησιμοποιήσουμε αισθητήρες κλειστού βρόχου. Τα ακόλουθα αναλύουν και συγκρίνουν τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα απόδοσης του επιταχυνσιόμετρου υγρής μαγνητικής αιώρησης, του επιταχυνσιόμετρου χωρητικότητας χαλαζία και του επιταχυνσιόμετρου MEMS.

1.Επιταχυνσιόμετρο υγρής μαγνητικής αιώρησης

Το επιταχυνσιόμετρο υγρής μαγνητικής αιώρησης είναι ένα επιταχυνσιόμετρο που χρησιμοποιείται ευρέως σε πρώιμα όργανα MWD. Είναι ένα επιταχυνσιόμετρο εκκρεμούς που βασίζεται σε επιταχυνσιόμετρο εκκρεμούς υγρού με τρισδιάστατο έλεγχο κεντράρισμα maglev. Η μαγνητική ανάρτηση κεντράρισμα μειώνει περαιτέρω τη ροπή παρεμβολής που ενεργεί στη διάταξη εκκρεμούς πλωτήρα και κάνει τον άξονα εξόδου να έχει μια πολύ σταθερή κατεύθυνση και μειώνει διάφορες τυχαίες ροπές παρεμβολής. Τα κύρια πλεονεκτήματά του είναι η καλή αντοχή στους κραδασμούς, η αντοχή στους κραδασμούς και η αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες. Το μειονέκτημα είναι ότι χρειάζεται πολύς χρόνος για να φτάσει στην κανονική λειτουργία και έχει κακά χαρακτηριστικά θερμοκρασίας. Είναι κατάλληλο για όλα τα είδη συστημάτων αδρανειακής πλοήγησης υψηλής ακρίβειας, πυξίδας πλατφόρμας και δορυφόρου, σύστημα ελέγχου πτήσης διαστημικού σκάφους.

2. Επιταχυνσιόμετρο χωρητικότητας χαλαζία

Επιταχυνσιόμετρο χωρητικότητας χαλαζία είναι μια συσκευή ευαίσθητη στην επιτάχυνση που αναπτύχθηκε για πλοήγηση. Το όργανο χρησιμοποιεί τις πιεζοηλεκτρικές ιδιότητες του ίδιου του κρυστάλλου χαλαζία για να διεγείρει τη άκαμπτη δέσμη ως στοιχείο συντονισμού. Το υλικό κρυστάλλου χαλαζία έχει καλή μηχανική σταθερότητα και εξαλείφει το φαινόμενο ερπυσμού που είναι κοινό στους μεταλλικούς αντηχητές. Το πλεονέκτημά του είναι η υψηλή ακρίβεια, η καλή σταθερότητα, η αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες και τα καλά χαρακτηριστικά θερμοκρασίας. Αλλά ο τύπος αεροδιαστημικής έχει κακή αντοχή στην κρούση, επειδή μετά την προσθήκη του πείρου ορίου στην πολιτική επιτάχυνση, η αντοχή του σε κραδασμούς και η αντοχή του στην κρούση βελτιώνονται σημαντικά και τώρα είναι επίσης ένα όργανο γεώτρησης που επιλέγει το επιταχυνσιόμετρο που χρησιμοποιείται.

3. Επιταχυνσιόμετρο MEMS

Το επιταχυνσιόμετρο MEMS είναι ένας νέος τύπος επιταχυνσιόμετρου που αναπτύχθηκε τα τελευταία χρόνια. Χρησιμοποιεί μια δέσμη δόνησης ως αισθητήρα επιτάχυνσης. Η δέσμη δόνησης είναι κατασκευασμένη από πυρίτιο ή υλικό κρυστάλλου χαλαζία και δονείται σε μια συχνότητα συντονισμού με ηλεκτροστατική ή πιεζοηλεκτρική δράση. Η δέσμη διπλού άκρου δονείται σε λειτουργία οδήγησης δόνησης. Όταν η αδρανειακή δύναμη που σχηματίζεται από την επιτάχυνση προστίθεται στη δέσμη, η επιτάχυνση εισόδου θα προκαλέσει την αλλαγή της τάσης της δέσμης δόνησης, έτσι ώστε η συχνότητα συντονισμού της δέσμης δόνησης να αλλάξει, η συχνότητα συντονισμού μιας δέσμης δόνησης θα αυξηθεί και η συχνότητα συντονισμού της η άλλη δέσμη δόνησης θα μειωθεί, μέσω της επεξεργασίας σήματος, η διαφορική συχνότητά της αντιστοιχεί στο μέγεθος της επιτάχυνσης εισόδου. Λόγω των παραγόντων της δομής και της διαδικασίας παραγωγής, τα πιο εξέχοντα χαρακτηριστικά του είναι το μικρό μέγεθος, η αντοχή στους κραδασμούς, η αντοχή στους κραδασμούς και η αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες. Το μειονέκτημα είναι τα κακά χαρακτηριστικά θερμοκρασίας.

Το επιταχυνσιόμετρο MEMS μπορεί να χρησιμοποιηθεί ευρέως στην ανίχνευση κραδασμών, τον έλεγχο στάσης, το συναγερμό ασφαλείας, τις καταναλωτικές εφαρμογές, την αναγνώριση κίνησης και την καταγραφή κατάστασης. Τα επιταχυνσιόμετρα MEMS συνδυάζονται με γυροσκόπια MEMS και μαγνητόμετρα για τη δημιουργία MEMS IMU (μονάδες αδρανειακής μέτρησης)