可變電容加速度傳感器是基于電容變化原理的非接觸式慣性傳感器,通過檢測質量塊位移引起的電容極板間距 / 面積變化,將加速度信號轉換為電信號。它具有精度高、功耗低、抗干擾能力強等特點,廣泛應用于工業(yè)監(jiān)測、汽車電子、航空航天等領域。
它基于平行板電容器公式(C = εA/d)。當傳感器感受到加速度時,內(nèi)部的質量塊會因慣性產(chǎn)生位移,帶動可動電極(通常是彈性膜片)移動,從而改變與固定電極之間的間距(d)或重疊面積(A)。這個微小的物理變化被轉換為電容值的變化,再通過精密的ASIC電路檢測出來,輸出與加速度成比例的電壓信號。
結構特點
差動電容結構:采用固定電極與彈性膜片可動電極構成的差動電容,提高靈敏度和線性度。
MEMS技術制造:基于微機電系統(tǒng)(MEMS)技術,實現(xiàn)傳感器的小型化、低功耗和集成化。
集成溫度傳感器:部分型號集成溫度傳感器,用于補償溫度對測量結果的影響。
高精度:電容變化與加速度成正比,測量結果準確可靠。
低功耗:MEMS技術實現(xiàn)傳感器的小型化和低功耗設計。
可靠性強:無機械運動部件(如壓電式中的晶體),減少磨損和故障風險。
環(huán)境適應性好:受溫度影響較小,適合各種惡劣環(huán)境。
使用注意事項
安裝方向:傳感器的敏感軸需與被測加速度方向一致,否則會產(chǎn)生測量誤差。
溫度補償:高精度應用需選擇內(nèi)置溫度補償?shù)男吞?,或外接補償電路。
抗干擾處理:信號調(diào)理電路需遠離強電磁場,電源端加濾波電容,減少噪聲干擾。
定期校準:長期使用后需校準零點和靈敏度,確保測量精度。