变电容加速度传感器的应用

  变电容加速度传感器的应用

  变电容加速度传感器的性能可以满足空间技术等多种应用场合的要求。变电容加速度传感器满足了市场上对静态或低频段测量低g值加速度的要求。该传感器应用了一对独创的微细加工成形的硅敏感元件来感受加速度。由于加速度的大小变化造成了微小的变形，从而使这些敏感元件感受到电容的变化。因为采用了差动式结构，所施加的加速度将使一个敏感元件的电容增加，使另一个敏感元件的电容减小，因此通过敏感元件的电流是不等的。然后测量这一差动电流，将其适调并转换位电压信号，从而得到了与所施加的加速度成正比的输出信号。下面我们就谈一下该传感器各方面的应用：
    航空航天试验：导弹与飞机颤振试验、飞行器的发射与飞行试验、发动机监测等均需测量持续时间长、g值低的冲击，这些都是这种传感器的主要用途。到目前为止，这方面的市场要求是由压阻式加速度传感器和低精度的伺服加速度传感器来满足，这是因为它们具有零频响应。然而这两种传感器均有其局限性。压阻式的加速度传感器受温度影响较大，性能不够稳定，而伺服式加速度传感器除了尺寸较大外，用户必须承受较高的价格，且用不着这么高级的性能。伺服式加速度传感器在结构牢固程度方面的局限性也限制了它在这方面的应用。变电容式加速度计由于结构牢固，温度稳定性和重复性好，且造价低，因此很适合这方面的要求。 
    运输冲击试验：像轿车、卡车、火车的磁悬浮高速列车等车辆的运输试验和检测都需要高可靠性、高灵敏度的加速度传感器。在安装和试验过程中经常会出现冲击，而其后主要的要求是测量豪g级的振动。变电容式加速度传感器所具有的高g值过冲击能力和过量程之后的快速恢复时间使得可以用它来进行这种加速度测量，而用压阻式加速度传感器时做不到的。对于汽车工业来说其典型的应用是用于乘坐舒适性、结构响应和车辆碰撞试验。 
    弹道监测：像持续时间长、g值低的冲击测量一样，过去在导弹监测方面的要求也是用压阻式加速度传感器和低精度的伺服加速度传感器来满足的。然而其局限性也是相同的。对于弹道监测来说，传感器结构的牢固程度变得更为重要，因为许多弹体和导弹必须承受非常高g值的发射环境条件，而这对不少传感器的设计型式来说是难以承受或者说根本不可能的。而变电容式加速度计却有此独到之处，它能够承受上万个g的加速度作用。既然对各种造假低廉的军用飞弹、水雷和导弹的需要日益增长，所以就必须研制结构牢固且精度高的加速度计来满足这方面的要求。 
    保险与备炸：各种导弹、水雷、靶体和其它的飞行体均需要保险与备炸机构。目前所用的大多数这类装置是机械式开关，与固态敏感元件相比这类装置的造价高且可靠性差。越来越多地将“智慧”型电路引入型式武器的发展趋势使得可变电容式加速度传感器正适合了这方面市场的要求。