三軸加速度傳感器的典型應用
1、車身安全、控制及導航系統中的應用
加速度傳感器在進入消費電子市場之前,實際上已被廣泛應用于汽車電子領域,主要集中在車身操控、安全系統和導航,典型的應用如汽車安全氣囊、ABS防抱死剎車系統、電子穩定程序(ESP)、電控懸掛系統等。
目前車身安全越來越得到人們的重視,汽車中安全氣囊的數量越來越多,相應對傳感器的要求也越來越嚴格。整個氣囊控制系統包括車身外的沖擊傳感器、安置于車門、車頂,和前后座等位置的加速度傳感器、電子控制器,以及安全氣囊等。電子控制器通常為16位或32位MCU,當車身受到撞擊時,沖擊傳感器會在幾微秒內將信號發送至該電子控制器。隨后電子控制器會立即根據碰撞的強度、乘客數量及座椅/安全帶的位置等參數,配合分布在整個車廂的傳感器傳回的數據進行計算和做出相應評估,并在zui短的時間內通過電爆驅動器啟動安全氣囊保證乘客的生命安全。
除了車身安全系統這類重要應用以外,目前加速度傳感器在導航系統中的也在扮演重要角色。便攜式導航設備將成為中國市場的熱點,其主要利于GPS衛星信號實現定位。而當進入衛星信號接收不良的區域或環境中就會因失去信號而喪失導航功能。基于MEMS技術的3軸加速度傳感器配合陀螺儀或電子羅盤等元件一起可創建方位推算系統,對GPS系統實現互補性應用。
2、硬盤抗沖擊防護
目前由于海量數據對存儲方面的需求,硬盤和光驅等元器件被廣泛應用到筆記本電腦、手機、數碼相機/攝相機、便攜式DVD機等設備中。便攜式設備由于其應用場合的原因,經常會意外跌落或受到碰撞,而造成對內部元器件的巨大沖擊。
為了使設備以及其中數據免受損傷,越來越多的用戶對便攜式設備的抗沖擊能力提出要求。一般便攜式產品的跌落高度為1.2-1.3米,其在撞擊大理石質地面時會受到約50KG的沖擊力。雖然良好的緩沖設計可由設備外殼或PCB板來分解大部分沖擊力,但硬盤等高速旋轉的器件卻在此類沖擊下顯得十分脆弱。如果在硬盤中內置3軸加速度傳感器,當跌落發生時,系統會檢測到加速的突然變化,并執行相應的自我保護操作,如關閉抗震性能差的電子或機械器件,從而避免其受損,或發生硬盤磁頭損壞或刮傷盤片等可能造成數據*丟失的情況。
3、消費產品中的創新應用
3軸加速度傳感器為傳統消費及手持電子設備實現了革命性的創新空間。其可被安裝在游戲機手柄上,作為用戶動作采集器來感知其手臂前后、左右,和上下等的移動動作,并在游戲中轉化為虛擬的場景動作如揮拳、揮球拍、跳躍、甩魚竿等,把過去單純的手指運動變成真正的肢體和身體的運動,實現比以往按鍵操作所不能實現的臨場游戲感和參與感。
此外,3軸加速度傳感器還可用于電子計步器,為電子羅盤提供補償功能,也可用于數碼相機的防抖。以上提到的種種創新應用使其成為下一代產品設計中*的元件。