电子工程师日常-加速度传感器理解

大家好，欢迎来到IT知识分享网。

        初入职场，知识浅薄，理解不周，还请见谅

        今天来记录加速度传感器的理解来确定参数更加适合的型号。主要从以下几个方面记录

1.加速度传感器的工作原理理解

2.加速度传感器的参数理解

1.加速度传感器的工作原理理解

        这里的参考资料为(7 封私信 / 31 条消息) ADXL335 – 搜索结果 – 知乎 (zhihu.com)，附加上自己的个人理解。如图是一个已经封装好的三轴加速度传感器ADXL335。何为三轴，用通俗理解的话来讲就是三个平面。那么何为加速度呢？这里参考百度百科的一句话：拿踢球或者是任何球类运动来讲，我们将我们的力施加到了球，所以球才开始加速运动。那么其实我们施加的力就等于质量城加速度，所以加速度等于力除以质量，换句话说加速度就是我们移动一个物体所需要的力的大小。这里小结一下

加速度名词理解：一个物体移动所需要的力的大小

        那么加速度传感器是怎么工作的呢，这里借用知乎大佬的图来帮助我自己进行理解，假设我们现在有一个球，其放在一个纸箱子力，纸箱的各个面方向为X,Y,Z当我们朝着X+方向移动纸箱时，球会发生一个什么样的变化，此时球会由于惯性的影响往X-方向进行移动，假设我们施加的力为1g，那么是不是就得到X-=1g，到这里就能基本理解了，所谓的加速度只不过是施加力的大小，你施加的里越大，你的加速度值越大，相反则越小。

        在记录完上述信息后，内心基本的想法就是，那么这个加速度器输出的值是不是就是按g来进行输出的，其实是可以这样理解的，但是不同的加速度传感器所输出的值是不一样的，拿ADXL335来举例，此款芯片的输出值为模拟电压，因此他属于压电型加速度计，除了基本的压电型还有电荷型等等。这里由于项目只涉及了压电型所以不对其他进行展开描述。

        在看完大佬描述之后，对于加速度传感器有了一定的认识，当我们需要去测试角度倾斜，碰撞测试、水平测试的时候，都可以用到该类传感器，最后附上大佬实验的一张图来帮助我理解。

分析：如上右图所示，X,Y,Z,对应的是输出的角度值，而后面的G则代表加速度值，那-1G代表什么呢，或者说-1G对应的模拟电压是多少，ADXL335的G的范围为-3到3，而其模拟电压的输出范围为0~3.3V，所以-3g对应的模拟电压为0V 3g对应的模拟电压为3.3V 0g对应的模拟电压为1.65V

2.加速度传感器的参数理解

        在拿到英文手册时也是一头雾水无从下手，查阅了相关资料后，才有了初步的理解。其实和选型一样，拿到手册第一眼看FEATURE，这里其实很简单，三轴加速度，低功耗，小尺寸，耐力大小，出色的温度稳定性，说白了就是对温度不敏感。

        除了这些参数，其实我们最需要关注的点在于它的电气特性，这是每个DATASHEET必看！乍一看参数很多，比如传感器的输入，敏感度，偏移量，频率等等。但是其实我个人觉得，除了电压电流这些基本的参数以外，需要考虑的就是你设计所需要的频率，以及精度要求，前面已经说过，这款芯片为压电型加速度计，输出是模拟电压，所以其精度与其输出的模拟电压值紧密相关。

        在讲解这个参数之前我们需要了解加速度单位g，这里参考了这位大佬的资料加速度传感器术语解析_加速度传感器 mg-CSDN博客，以下都是重点！！

加速度单位g：一般用g表示加速度，g即为重力加速度9.8米/秒的平方

比如图中红色方框的这个参数：表示就是每秒±29.4 米，超过了这个米数就无法探测到信号！

!!!!!!接下来理解重中之重！！  灵敏度 mg/LSB！！！

        在此款芯片中没有标明此参数，借用一下大佬的图，如下图所示，0.061表示是什么意思呢，其实很好理解，你看我们采集的这个g的值是不是要寄存在一个寄存器里面，如果说这个寄存器是16位那么，对于±3g来说它的精度是多少呢，首先3g等于3000mg,而±3g是不是就是6000mg的量程，2的16次方是65536，也就是有这么多位去进行寄存，那么6000/65536=0.091，也就是说每一位存储的值是0.091g，所以说低于这个值就无法进行采集了！ 

灵敏度随X,Y,Z的变化与灵敏度随温度的变化，每一克变化输出变化270到330mv

零偏精度1.35~1.65就是说在没有加速度情况下的值 

噪声密度，XY轴为150，Z轴为300，此值越小越好

输出频率，此款芯片的速率是可调的，根据自己需要进行调制即可

有些加速度传感器灵敏度的表现方式不统一，下面给出他们之间的转换公式,