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(tǒng)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(tǒng)和導航,典型的應用如汽車安全氣囊、ABS防抱死剎車系統(tǒng)、電子穩(wěn)定程序(ESP)、電控懸掛系統(tǒng)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(shù)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(tǒng)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(nèi)將信號發(fā)送至該電子控制器。隨后電子控制器會立即根據(jù)碰撞的強度、乘客數(shù)量及座椅/安全帶的位置等參數(shù),配合分布在整個車廂的傳感器傳回的數(shù)據(jù)進行計算和做出相應評估,并在zui短的時間內(nèi)通過電爆驅(qū)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(tǒng)這類重要應用以外,目前加速度傳感器在導航系統(tǒng)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(wèi)星信號實現(xiàn)定位。而當進入衛(wèi)星信號接收不良的區(qū)域或環(huán)境中就會因失去信號而喪失導航功能。基于MEMS技術(shù)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(chuàng)建方位推算系統(tǒng),對GPS系統(tǒng)實現(xiàn)互補性應用。
2、硬盤抗沖擊防護
目前由于海量數(shù)據(jù)對存儲方面的需求,硬盤和光驅(qū)等元器件被廣泛應用到筆記本電腦、手機、數(shù)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(jīng)常會意外跌落或受到碰撞,而造成對內(nèi)部元器件的巨大沖擊。
為了使設備以及其中數(shù)據(jù)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(chǎn)品的跌落高度為1.2-1.3米,其在撞擊大理石質(zhì)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(zhuǎn)的器件卻在此類沖擊下顯得十分脆弱。如果在硬盤中內(nèi)置3軸加速度傳感器,當?shù)浒l(fā)生時,系統(tǒng)會檢測到加速的突然變化,并執(zhí)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(fā)生硬盤磁頭損壞或刮傷盤片等可能造成數(shù)據(jù)*丟失的情況。
3、消費產(chǎn)品中的創(chuàng)新應用
3軸加速度傳感器為傳統(tǒng)消費及手持電子設備實現(xiàn)了革命性的創(chuàng)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(zhuǎn)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(xiàn)比以往按鍵操作所不能實現(xiàn)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(shù)碼相機的防抖。以上提到的種種創(chuàng)新應用使其成為下一代產(chǎn)品設計中*的元件。