微加速度計最典型的原理是:以一個質量塊作為敏感部件,當載體有某一方向的加速度時,質量快向一個方向偏移,然後通過電極測量這個位移量(或產生偏移的慣性力)換算為加速度。
按位移量(或產生偏移的慣性力)的測量方法分類有:
1. 壓阻式加速度計:通過在質量塊的支撐(suspension)上嵌有壓敏電阻來感應質量塊偏移對支撐產生的應力進而獲得加速度的信息。壓阻式的主要問題是靈敏度較低,而且溫度穩定性不好,一般需要大的質量塊和溫度補償。
2. 電容式:質量快的位移導致其本和另一極板之間的電容發生變化,或者是質量快上有梳狀電極,位移導致感應電極之間的電容量變化。通過測量電容量的變化獲得質量快位移的變化進而知道加速度。電容式的優點是靈敏度高,噪聲小,溫度穩定性好,缺點是易受電磁干擾,需要特別封裝。
3. 隧道電流式:通過在活動部件上添加一個隧穿針尖和另一個電極之間通有隧穿電流。當載體具有加速度時,活動部件的位移會導致隧道電流的劇烈變化(典型的是位移變化一個埃——10^-10米,隧道電流變化一倍),通過測量隧道電流可以獲得很高的加速度的感應靈敏度,而且由於質量快可以做的很小,因此器件的體積很小,缺點是低頻噪聲很大,供電電壓較高(上百伏)。
4. 諧振式:通過質量塊受到的慣性力來改變另一根梁的軸向應力進而改變梁的共振頻率。通過共振頻率的測量就可以獲得加速度的信息。
5. 熱感測式:質量塊的位移改變質量塊和散熱之間的間距進而改變質量快的溫度,通過測量溫度的變化來感知加速度。
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