加速度傳感器的原理與應用

寂靜天花板

加速度傳感器是一種能夠測量加速力的電子設備。加速力也就是當物體在加速過程中作用在物體上的力。加速度傳感器有兩種：一種是角加速度傳感器，是由陀螺儀改進過來的。另一種就是線加速度傳感器。它也可以按測量軸分為單軸、雙軸和三軸加速度傳感器。現在，加速度傳感器廣泛應用于游戲控制、手柄振動和搖晃、汽車制動啟動檢測、地震檢測、工程測振、地質勘探、振動測試與分析以及安全保衛振動偵察等多種領域。下面就舉例幾個例子，讓大家更好的認識加速度傳感器。
　　
/ t; H- s+ V% h+ O游戲控制
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加速度傳感器可以檢測上下左右的傾角的變化，因此通過前后傾斜手持設備來實現對游戲中物體的前后左右的方向控制，就變得很簡單。
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6 p3 @. L5 g% ^: Q* i圖像自動翻轉
　　
- n& i5 B9 n1 M/ W7 d- h. _用加速度傳感器檢測手持設備的旋轉動作及方向，實現所要顯示圖像的轉正。
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  G) W' c. a( |( p電子指南針傾斜校正
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- L8 \9 f0 @2 q磁傳感器是通過測量磁通量的大小來確定方向的。當磁傳感器發生傾斜時，通過磁傳感器的地磁通量將發生變化，從而使方向指向產生誤差。因此，如果不帶傾斜校正的電子指南針，需要用戶水平放置。而利用加速度傳感器可以測量傾角的這一原理，可以對電子指南針的傾斜進行補償。
　　
GPS導航系統死角的補償
　　
GPS系統是通過接收三顆呈120度分布的衛星信號來最終確定物體的方位的。在一些特殊的場合和地貌，如遂道、高樓林立、叢林地帶，GPS信號會變弱甚至完全失去，這也就是所謂的死角。而通過加裝加速度傳感器及以前我們所通用的慣性導航，便可以進行系統死區的測量。對加速度傳感器進行一次積分，就變成了單位時間里的速度變化量，從而測出在死區內物體的移動。
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計步器功能
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加速度傳感器可以檢測交流信號以及物體的振動，人在走動的時候會產生一定規律性的振動，而加速度傳感器可以檢測振動的過零點，從而計算出人所走的步或跑步所走的步數，從而計算出人所移動的位移。并且利用一定的公式可以計算出卡路里的消耗。
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# v0 C- c1 ~& s0 T' T. u' L防手抖功能
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用加速度傳感器檢測手持設備的振動/晃動幅度，當振動/晃動幅度過大時鎖住照相快門，使所拍攝的圖像永遠是清晰的。
　　
閃信功能
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通過揮動手持設備實現在空中顯示文字，用戶可以自己編寫顯示的文字。這個閃信功能是利用人們的視覺殘留現象，用加速度傳感器檢測揮動的周期，實現所顯示文字的準確定位。
　　
硬盤保護
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- }* m! U7 }) {* h利用加速度傳感器檢測自由落體狀態，從而對迷你硬盤實施必要的保護。大家知道，硬盤在讀取數據時，磁頭與碟片之間的間距很小，因此，外界的輕微振動就會對硬盤產生很壞的后果，使數據丟失。而利用加速度傳感器可以檢測自由落體狀態。當檢測到自由落體狀態時，讓磁頭復位，以減少硬盤的受損程度。
　　
隨著MEMS技術在傳感器領域中的應用，加速度傳感器的體積可以做得更小，性能反而做得更高，這大大促進了它在消費電子領域中的應用，每年的市場份額也在不斷增加。
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這種科普性的適合我這種外行