變電容加速度傳感器的應(yīng)用

  變電容加速度傳感器的性能可以滿足空間技術(shù)等多種應(yīng)用場合的要求。變電容加速度傳感器滿足了市場上對(duì)靜態(tài)或低頻段測量低g值加速度的要求。該傳感器應(yīng)用了一對(duì)獨(dú)創(chuàng)的微細(xì)加工成形的硅敏感元件來感受加速度。由于加速度的大小變化造成了微小的變形，從而使這些敏感元件感受到電容的變化。因?yàn)椴捎昧瞬顒?dòng)式結(jié)構(gòu)，所施加的加速度將使一個(gè)敏感元件的電容增加，使另一個(gè)敏感元件的電容減小，因此通過敏感元件的電流是不等的。然后測量這一差動(dòng)電流，將其適調(diào)并轉(zhuǎn)換位電壓信號(hào)，從而得到了與所施加的加速度成正比的輸出信號(hào)。下面我們就談一下該傳感器各方面的應(yīng)用：
    航空航天試驗(yàn)：導(dǎo)彈與飛機(jī)顫振試驗(yàn)、飛行器的發(fā)射與飛行試驗(yàn)、發(fā)動(dòng)機(jī)監(jiān)測等均需測量持續(xù)時(shí)間長、g值低的沖擊，這些都是這種傳感器的主要用途。到目前為止，這方面的市場要求是由壓阻式加速度傳感器和低精度的伺服加速度傳感器來滿足，這是因?yàn)樗鼈兙哂辛泐l響應(yīng)。然而這兩種傳感器均有其局限性。壓阻式的加速度傳感器受溫度影響較大，性能不夠穩(wěn)定，而伺服式加速度傳感器除了尺寸較大外，用戶必須承受較高的價(jià)格，且用不著這么高級(jí)的性能。伺服式加速度傳感器在結(jié)構(gòu)牢固程度方面的局限性也限制了它在這方面的應(yīng)用。變電容式加速度計(jì)由于結(jié)構(gòu)牢固，溫度穩(wěn)定性和重復(fù)性好，且造價(jià)低，因此很適合這方面的要求。 
    運(yùn)輸沖擊試驗(yàn)：像轎車、卡車、火車的磁懸浮高速列車等車輛的運(yùn)輸試驗(yàn)和檢測都需要高可靠性、高靈敏度的加速度傳感器。在安裝和試驗(yàn)過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)沖擊，而其后主要的要求是測量豪g級(jí)的振動(dòng)。變電容式加速度傳感器所具有的高g值過沖擊能力和過量程之后的快速恢復(fù)時(shí)間使得可以用它來進(jìn)行這種加速度測量，而用壓阻式加速度傳感器時(shí)做不到的。對(duì)于汽車工業(yè)來說其典型的應(yīng)用是用于乘坐舒適性、結(jié)構(gòu)響應(yīng)和車輛碰撞試驗(yàn)。 
    彈道監(jiān)測：像持續(xù)時(shí)間長、g值低的沖擊測量一樣，過去在導(dǎo)彈監(jiān)測方面的要求也是用壓阻式加速度傳感器和低精度的伺服加速度傳感器來滿足的。然而其局限性也是相同的。對(duì)于彈道監(jiān)測來說，傳感器結(jié)構(gòu)的牢固程度變得更為重要，因?yàn)樵S多彈體和導(dǎo)彈必須承受非常高g值的發(fā)射環(huán)境條件，而這對(duì)不少傳感器的設(shè)計(jì)型式來說是難以承受或者說根本不可能的。而變電容式加速度計(jì)卻有此獨(dú)到之處，它能夠承受上萬個(gè)g的加速度作用。既然對(duì)各種造假低廉的軍用飛彈、水雷和導(dǎo)彈的需要日益增長，所以就必須研制結(jié)構(gòu)牢固且精度高的加速度計(jì)來滿足這方面的要求。 
    保險(xiǎn)與備炸：各種導(dǎo)彈、水雷、靶體和其它的飛行體均需要保險(xiǎn)與備炸機(jī)構(gòu)。目前所用的大多數(shù)這類裝置是機(jī)械式開關(guān)，與固態(tài)敏感元件相比這類裝置的造價(jià)高且可靠性差。越來越多地將“智慧”型電路引入型式武器的發(fā)展趨勢使得可變電容式加速度傳感器正適合了這方面市場的要求。