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重力传感器工作原理(重力传感器的作用是什么)

时间:2023-03-19 06:48:01阅读:-

重力传感器工作原理(重力传感器的作用是什么)

重力传感器是凭借什么原理工作的 资料下载

重力传感器是电压型还是电流型

电流型就是输出毫安值的如0-20mA、4-20mA等

电压型就是输出电压值的如0-5V、1-5V、0-10V等

电压型和电流型最大的区别就是电压型多个电阻了,将电流转换为电压了

二线制的一般都是电流型的重力传感器是根据压电效应的原理来工作的。重力传感器就是利用了其内部的由于加速度造成的晶体变形这个特性。由于这个变形会产生电压,只要计算出产生电压和所施加的加速度之间的关系,就可以将加速度转化成电压输出。当然,还有很多其它方法来制作加速度传感器,比如电容效应,热气泡效应,光效应,但是其最基本的原理都是由于加速度产生某个介质产生形变,通过测量其变形量并用相关电路转化成电压输出。

应用:

1、通过重力传感器测量由于重力引起的加速度,可以计算出设备相对于水平面的倾斜角度。通过分析动态加速度,你可以分析出设备移动的方式。但是刚开始的时候,你会发现光测量倾角和加速度好像不是很有用。但是,现在工程师们已经想出了很多方法获得更多的有用的信息。

2、加速度传感器可以帮助仿生学机器人了解它现在身处的环境。是在爬山,还是在走下坡,是否摔倒。或者对于飞行类的机器人来说,对于控制姿态也是至关重要的。一个好的程序员能够使用加速度传感器来回答所有上述问题。

3、重力传感器可以用来分析发动机的振动。

4、重力传感器在进入消费电子市场之前,实际上已被广泛应用于汽车电子领域,主要集中在车身操控、安全系统和导航,典型的应用如汽车安全气囊(Airbag)、ABS防抱死刹车系统、电子稳定程序(ESP)、电控悬挂系统等。

重力感应的原理

手机重力感应技术:利用压电效应实现,简单来说是是测量内部一片重物(重物和压电片做成一体)重力正交两个方向的分力大小,来判定水平方向重力感应器能利用地球重力场感知手机目前的姿态,如直立、水平、横向……

程序可以调用重力感应器的信息做出相应的反馈,比如屏幕图像从直屏变横屏等

某品牌移动硬盘重力感应技术简介:重力感应装置包括感应器、处理器和控制器三个部分。感应器负责侦测存储器的状态,计算存储器的重力加速度值;处理器则对加速度值是否超出安全范围进行判断;而控制器则负责控制将磁头锁定或者释放出安全停泊区。一旦感应器侦测并经处理器判断当前的...

里面一般是一滴水银之类的,通过压电效应,让水平的时候,会停在中央,而你手机位置变化,会引起水银滴变化,来反应出来。最简单的原理就是这样,事实上会复杂很多~通过很多才能反应到手机上面~

重力传感器是应用了惠斯登电桥原理吗

重力感应器有哪些工作原理

重力传感器在手机横竖的时候屏幕会自动转,在玩游戏可以代替上下左右,重力感应器也是具备着一定的工作原理的。以下是由我整理的重力感应器的内容,希望大家喜欢!

重力感应器的介绍

重力感应器,又称重力传感器,新型属传感器技术,它采用弹性敏感元件制成悬臂式位移器,与采用弹性敏感元件制成的储能弹簧来驱动电触点,完成从重力变化到电信号的转换。目前绝大多数中高端智能手机和平板电脑内置了重力传感器,如苹果的系列产品iphone和iPad, Android系列的手机等。

重力感应器的工作原理

重力传感器是根据压电效应的原理来工作的,所谓的压电效应就是“对于不存在对称中心的异极晶体加在晶体上的外力除了使晶体发生形变以外,还将改变晶体的极化状态,在晶体内部建立电场,这种由于机械力作用使介质发生极化的现象称为正压电效应”。

重力传感器就是利用了其内部的由于加速度造成的晶体变形这个特性。由于这个变形会产生电压,只要计算出产生电压和所施加的加速度之间的关系,就可以将加速度转化成电压输出。当然,还有很多 其它 方法 来制作加速度传感器,比如电容效应,热气泡效应,光效应,但是其最基本的原理都是由于加速度产生某个介质产生变形,通过测量其变形量并用相关电路转化成电压输出。

重力感应器的应用

(1)通过重力传感器测量由于重力引起的加速度,可以计算出设备相对于水平面的倾斜角度。通过分析动态加速度,你可以分析出设备移动的方式。但是刚开始的时候,你会发现光测量倾角和加速度好像不是很有用。但是当前工程师们已经想出了很多方法获得更多的有用的信息。

(2)加速度传感器可以帮助仿生学机器人了解它当前身处的环境。是在爬山,还是在走下坡,是否摔倒。或者对于飞行类的机器人来说,对于控制姿态也是至关重要的。一个好的程序员能够使用加速度传感器来回答所有上述问题。

(3)重力传感器可以用来分析发动机的振动。

(4)重力传感器在进入消费电子市场之前,实际上已被广泛应用于汽车电子领域,主要集中在车身操控、安全系统和导航,典型的应用如汽车安全气囊(Airbag)、ABS防抱死刹车系统、电子稳定程序(ESP)、电控悬挂系统等。

重力感应器的基本原理

科学实验证明,一般存储器在不通电的时候,抗震性有1000G,而通电工作之后,抗震性不足200G,非常轻微的磕碰都有可能造成磁盘坏道。因此,只有有效确保工作状态下的产品安全,才能最终确保其中的数据资料安全。 “重力感应技术”,利用重力加速度原理,一旦侦测到意外,能在摔落的瞬间将磁头撤至安全停泊区,可使移动存储器安全性能提升500%以上,达到无电状态下的抗震水平,从根本上确保了处于工作状态下的移动存储器的抗震性能,从而保证了在任何状态下的数据信息安全。

倾角原理

首先建立各个坐标系,① 水平坐标系(X、Y、Z)②参考平台坐标系(X1、Y1、Z1):OY1Z1w为平台面,在舰艇静止时处于水平状态,当存在舰艇摇摆时,与水平面存在ψ 、θ 的夹角,水平坐标系经先纵摇ψ 角,后横摇θ 角得到。○3 平台坐标系(X2、Y2、Z2):两个相互正交的传感器轴线确定的被测平台平面及其垂线确定的坐标系,和参考平台坐标系存在r ψ 、r θ的夹角,参考平台坐标系经先纵摇r ψ 角 ,后横摇r θ 得到。平台参考系的Y2 轴和参考平台坐标系的Y1 轴相对于水平面的夹角之差为平台与参考平台水平度的纵向倾角y ψ ;平台参考系的X2 轴和参考平台坐标系的X1 轴相对于水平面的夹角之差为平台与参考平台水平度的横向倾角y θ 。图3 标出参考平台坐标系(X1、Y1、Z1)、水平坐标系(X、Y、Z)和平台坐标系(X2、Y2、Z2)的相互关系。

测角原理

重力传感器是将运动或重力转换为电信号的传感器,主要用于倾斜角、惯性力、冲击及震动等参数的测量。在测量平台倾斜角时,将重力传感器垂直放置于在所测平台上,重力传感器的敏感轴应与倾斜平台的轴向一致,在水平状态下应与水平面平行,如图1 所示,其中α 为平台沿某一方向的倾斜角。重力传感器的质量块由于受到重力加速度g 在倾斜方向上的分量α α α g : g = g sin 的作用产生偏移,使重力传感器的输出电压发生变化。若重力传感器在水平状态下的输出为0 V ,倾角为α 时的输出为α V ,且在1g 加速度作用下的输出为V ,则有:

0 V =V / g ×sinα ×1g +V α

即:

α = arcsin[(Vα −V0 ) /V ]

利用上式可以方便求得平面某一方向上的倾斜角。如果将两个重力传感器正交放置在平台中心,则平台在x 方向上倾斜角x α 和平台在y 方向上倾斜角y α 为:

x arcsin[V( x V) /V] α = − , arcsin[(V V ) /V ] y y α = −

根据这两个方向上的倾斜角可以确定出平台的横向倾角和纵向倾角。

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重力感应器G-sensor的工作原理是什么?

重力传感器是将运动或重力转换为电信号的传感器,主要用于倾斜角、惯性力、冲击及震动等参数的测量[3]。在测量平台倾斜角时,将重力传感器垂直放置于在所测平台上,重力传感器的敏感轴应与倾斜平台的轴向一致,在水平状态下应与水平面平行,如图1 所示,其中α 为平台沿某一方向的倾斜角。重力传感器的质量块由于受到重力加速度g 在倾斜方向上的分量α α α g : g = g sin 的作用产生偏移,使重力传感器的输出电压发生变化。若重力传感器在水平状态下的输出为0 V ,倾角为α 时的输出为α V ,且在1g 加速度作用下的输出为V ,则有:0 V =V / g ×sinα ×1g +V α即:α = arcsin[(Vα �6�1V0 ) /V ]利用上式可以方便求得平面某一方向上的倾斜角。如果将两个重力传感器正交放置在平台中心,如图2 所示,则平台在x 方向上倾斜角x α 和平台在y 方向上倾斜角y α 为:x arcsin[V( x V) /V] α = �6�1 , arcsin[(V V ) /V ] y y α = �6�1根据这两个方向上的倾斜角可以确定出平台的横向倾角和纵向倾角。

手机重力感应器原理是什么?

重力感应器是由苹果公司率先开发的一种设备,现在基本所有的智能手机都带有这个传感器了。重力传感器是将运动或重力转换为电信号的传感器,主要用于倾斜角、惯性力、冲击及震动等参数的测量。说的简单点就是,你本来把手机拿在手里是竖着的,你将它转90度,横过来,它的页面就跟随你的重心自动反应过来,也就是说页面也转了90度,极具人性化。

在测量平台倾斜角时,将重力传感器垂直放置于在所测平台上,重力传感器的敏感轴应与倾斜平台的轴向一致,在水平状态下应与水平面平行。重力传感器的质量块由于受到重力加速度在倾斜方向上的分量的作用产生偏移,使重力传感器的输出电压发生变化。

手机重力感应技术:利用压电效应实现,简单来说是测量内部一片重物(重物和压电片做成一体)重力正交两个方向的分力大小,来判定水平方向。通过对力敏感的传感器,感受手机在变换姿势时,重心的变化,使手机光标变化位置从而实现选择的功能。

称重传感器的工作原理

负荷传感器是称重传感器、测力传感器的统称,用单项参数评价它的计量特性。

电阻应变式称重传感器主要由弹性元件、电阻应变片、测量电路和传输电缆4部分组成。电阻应变片贴在弹性元件上,弹性元件受力变形时,其上的应变片随之变形,并导致电阻改变。测量电路测出应变片电阻的变化并变换为与外力大小成比例的电信号输出。电信号经处理后以数字形式显示出被测物的质量。电阻应变式称重传感器的称量范围为几十克至数百吨,计量准确度达1/1000~1/10000,结构较简单,可靠性较好。大部分电子衡器都使用这种传感器。电阻应变式称重传感器是基于这样一个原理:弹性体弹性元件,敏感梁在外力作用下产生弹性变形,使粘贴在他表面的电阻应变片转换元件也随同产生变形,电阻应变片变形后,它的阻值将发生变化增大或减小,再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号电压或电流,从而完成了将外力变换为电信号的过程。在测量过程中,重量加载到称重传感器的弹性体上会引起塑性变形。电阻应变式称重传感器的工作过程应变正向和负向通过安装在弹性体上的应变片转换为电子信号。最简单的弯曲梁称重传感器只有一个应变片。通常,弹性体和应变片通过多种方式来结合,类似外壳密封部件等来保护应变片。

称重传感器在选用时要考虑到很多因素,实际的使用当中我们主要从下列几个因素考虑。称重传感器的量程根据你的用途,称重传感器的量程选择可依据秤的最大称量值、选用传感器的个数、秤体自重、可产生的最大偏载及动载因素综合评价来决定。一般来讲,传感器的量程越接近分配到每个传感器的载荷,其称量的准确度就越高。但是在实际的使用当中,由于加在传感器上的载荷除被称物体外,还存在秤体自重、皮重、偏载及振动冲击等载荷,因此选用传感器时,要考虑诸多方面的因素,保证传感器的安全和寿命。其次称重传感器的准确度等级包括传感器的非线性、蠕变、重复性、滞后、灵敏度等技术指标。在选用的时候不应该盲目追求高等级的传感器,应该考虑电子衡的准确度等级和成本。一般情况下,选用传感器的总精度为非线性、不重复性和滞后三项指标的之和的均方根值略高于秤的精度。称重传感器形式的选择主要取决于称重的类型和安装空间,保证安装合适,称重安全可靠;另一方面要考虑厂家的建议。对于传感器制造厂家来讲,它一般规定了传感器的受力情况、性能指标、安装形式、结构形式、弹性体的材质等。

称重传感器基本知识

1、什么是称重传感器?

称重传感器是用来将重量信号或压力信号转换成电量信号的转换装置。

2、称重传感器的测量原理是什么?

称重传感器采用金属电阻应变片组成测量桥路,利用金属电阻丝在张力作用下伸长变细,电阻增加的原理,即金属电阻随所受应变而变化的效应而制成的(应变,就是尺寸的变化)。

3、称重传感器的构造原理?

金属电阻具有阻碍电流流动的性质,即具有电阻(Ω),其阻值依金属的种类而异。同一种金属丝,一般来讲,越是细长,其电阻值就越大。当金属电阻丝受外力作用而伸缩时,其电阻值就会在某一范围内增减。因此,将金属丝(或膜)紧贴在被测物体上,而且这种丝或膜又很细或很薄,粘贴又十分完善,那麽,当被测物体受外力而伸缩时,金属电阻丝(膜)也会按比例伸缩,其阻值也会相应变化。称重传感器就是将金属电阻应变片粘贴在金属称重梁上进行测量重量信号的。

4、称重传感器的外形构造与测重形式?

称重传感器的外形构造随被测对象的不同,其外形构造也会不同。

A、比较常见的称重传感器的外形构造:

圆柱形(杯柱形);S形;长方形等。

B、测重形式:

压缩式;伸张式。

圆柱形(杯柱形)一般均为压缩式测重形式。

S形,长方形均为压缩式,伸张式两用测重形式。

C、内部金属称重梁形式:

一般分为单孔或双孔形式。

D、鹤林公司使用的称重传感器的外形构造与测重形式:

圆柱形——称重仓(压缩式),原料粉煤灰秤(压缩式)。

S形——皮带秤(压缩式),包装机袋重秤(伸张式)。

长方形——汽车衡(压缩式),轨道衡(压缩式),煤粉天平秤(伸张式),固体流量计(压缩式)。

5、称重传感器的电路组成?

称重传感器进行测量时,我们需要知道的是应变片受应变时的电阻变化。通常总是采用应变片组成桥式电路(惠斯登电桥),将应变片引起的电阻变化转换成电压变化来进行测量的。

设:电桥的输入激励电压为Ei, ①

则电桥的输出电压△E0为:

R1 R2

△E0=Ei×[(R1R3-R2R4)/(R1+R2)(R3+R4)]

输入激励电压 ③ 输出电压

令电桥的初始条件为

R1=R2=R3=R4, ④

则△E0=0。

设电阻值R1的应变片受应变作用 R3 R4

后的电阻变化为R+△R,则电桥的输 ②

出电压△E0为:

△E0=Ei[△R/(4R+2△R)]≌(△R/4R)Ei (R△R)

由于△R=R×K0×ε,所以

△E0=(Ei×K0×ε)/4

例如,设K0=2,ε=1000×0.000001, Ei=1V

则: △E0=(1×2×1000×0.000001)/4=0.5mV

式中 K0=系数(一般为2)

ε=应变系数(一般为500×0.000001~2000×0.000001;相当于10~40Kgf/mm2。)

Ei=输入的激励电压

为了增加电桥的视在输出,大多都将电桥设计成4枚应变片都受力作用的形式(4个工作片)。

此时 △E0=0.5mV×4=2 mV

6、传感器的输出灵敏度的表示方法?

电桥的输出电压通常用输入激励电压为1V时的输出电压(mV/V)来表示。通常称传感器的输出灵敏度。

7、为什么传感器内部要加补偿电路?

称重传感器在制造过程中,为了改善它的性能,特别是改善温度特性,一般要在应变片电路中附加对零点和灵敏度的温度补偿。即除了应变片外,其中还增加了各种补偿电阻。

零点补偿的目的是尽量减小电桥零点随温度的变化,因此,出应变片本身的温度自补偿外,又加入了电阻温度系数和电桥中应变片的温度系数不同的电阻元件(如铜电阻或镍电阻等),以加强补偿作用。

灵敏度补偿的目的是减小输出电压随温度的变化,即补偿弹性体的弹性系数和应变片的灵敏度系数随温度的变化。因此,对电桥中串接了两个与电桥温度补偿作用相同的电阻。同时电路中的其它电阻用于将电桥的初始平衡,额定输出和输入电阻等参数调整到规定的数值。

8、称重传感器的参数指标(中英文对照)

Model: STC-100Kg (型号规格)

Cap: 100Kg (量程范围)

Date: 2005/01/14 (生产日期)

S/N: X02274 (出厂编号)

FSO: 2.9981 mV/V (灵敏度)

Recommended Excitation: 10V AC/DC (推荐激励电压)

Maximum Excitation: 15V AC/DC (最大激励电压)

Output at Rated Load: 2.9981 mV/V (额定负荷输出)

Non Linearity: 0.020% (非线性)

Hysteresis: 0.020% (滞后)

Creep(30 minutes): 0.029% (30分钟蠕动)

Non Repeatability: 0.01% (非重复性)

Zero Retum(30 minutes): 0.030% (30分钟零点漂移)

Temp. Effect/℃ on Span: 0.0015% (温度变化1℃对量程的影响)

Temp. Effect/℃ on Zero: 0.0026% (温度变化1℃对零点的影响)

Compensated Temp.Range: -10 to 40℃ (温度补偿范围)

Operating Temp.Range: -20 to 60℃ (工作温度范围)

Zero Balance: ±1% (零点平衡)

Input Resistance: 380±5Ω (输入阻抗)

Output Resistance: 350±3Ω (输出阻抗)

Insulation Resistance(50VDC): 5000MΩ (绝缘电阻)

Deflecion at Rated Load: Nil (零) (额定负荷下的倾斜度)

Safe Overload: 150% (允许超载)

Ultimate Overload: 300% (最终超载)

9、称重传感器引线功能的具体判断方法

由于不同生产厂家的传感器引线的颜色不同,所以不能以具体颜色来判断引线功能。

重力传感器的工作原理是什么


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