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MEMS加速度計(jì)的原理及應(yīng)用

1、什么是MEMS加速度計(jì)？

加速度計(jì)是一種慣性傳感器，能夠測量物體的加速力。加速力就是當(dāng)物體在加速過程中作用在物體上的力，就比如地球引力，也就是重力。加速力可以是個(gè)常量，比如g，也可以是變量。

MEMS（Micro Electro Mechanical Systems）加速度計(jì)就是使用MEMS技術(shù)制造的加速度計(jì)。由于采用了微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)，使得其尺寸大大縮小，一個(gè)MEMS加速度計(jì)只有指甲蓋的幾分之一大小。MEMS加速度計(jì)具有體積小、重量輕、能耗低等優(yōu)點(diǎn)。

2、MEMS加速度計(jì)一般用在哪里？

另外一個(gè)用處就是在目前的數(shù)碼相機(jī)和攝像機(jī)里，用MEMS加速度計(jì)來檢測拍攝時(shí)候的手部的振動(dòng)，并根據(jù)這些振動(dòng)，自動(dòng)調(diào)節(jié)相機(jī)的聚焦。

MEMS加速度計(jì)還可以用來分析發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)。汽車防撞氣囊的啟動(dòng)也可以由MEMS加速度計(jì)控制。

由此可見MEMS加速度計(jì)可以在我們的生活中發(fā)揮重要作用。歸納其應(yīng)用主要有以下幾個(gè)方面：振動(dòng)檢測、姿態(tài)控制、安防報(bào)警、消費(fèi)應(yīng)用、動(dòng)作識別、狀態(tài)記錄等。

3、MEMS加速度計(jì)是如何工作的？

技術(shù)成熟的MEMS加速度計(jì)分為三種：壓電式、容感式、熱感式。壓電式MEMS加速度計(jì)運(yùn)用的是壓電效應(yīng)，在其內(nèi)部有一個(gè)剛體支撐的質(zhì)量塊，有運(yùn)動(dòng)的情況下質(zhì)量塊會產(chǎn)生壓力，剛體產(chǎn)生應(yīng)變，把加速度轉(zhuǎn)變成電信號輸出。

容感式MEMS加速度計(jì)內(nèi)部也存在一個(gè)質(zhì)量塊，從單個(gè)單元來看，它是標(biāo)準(zhǔn)的平板電容器。加速度的變化帶動(dòng)活動(dòng)質(zhì)量塊的移動(dòng)從而改變平板電容兩極的間距和正對面積，通過測量電容變化量來計(jì)算加速度。

熱感式MEMS加速度計(jì)內(nèi)部沒有任何質(zhì)量塊，它的*有一個(gè)加熱體，周邊是溫度傳感器，里面是密閉的氣腔，工作時(shí)在加熱體的作用下，氣體在內(nèi)部形成一個(gè)熱氣團(tuán)，熱氣團(tuán)的比重和周圍的冷氣是有差異的，通過慣性熱氣團(tuán)的移動(dòng)形成的熱場變化讓感應(yīng)器感應(yīng)到加速度值。

由于壓電式MEMS加速度計(jì)內(nèi)部有剛體支撐的存在，通常情況下，壓電式MEMS加速度計(jì)只能感應(yīng)到“動(dòng)態(tài)”加速度，而不能感應(yīng)到“靜態(tài)”加速度，也就是我們所說的重力加速度。而容感式和熱感式既能感應(yīng)“動(dòng)態(tài)”加速度，又能感應(yīng)“靜態(tài)”加速度。