为什么要用压电式加速度传感器?

studentluck

本人是新人，公司用的传感器是压电式加速度传感器，型号是CA-YD-1181，价格比较贵，我在网上看到飞思卡尔的一款加速度传感器，型号是MMA6263Q，从量程，带宽，温漂，灵敏度，精度来看都比公司的压电式加速度传感器好，而且价格便宜多了，请问可以用它来代替吗?

wytstar

飞思卡尔创新的MMA62xxQ系列MEMS传感器专为终端产品和嵌入式系统而设计。
应该是芯片类型的，可以做在手机等设备上的，PCB电路板要专门设计，面对的用户是电子厂商，不是直接使用客户。

studentluck

是芯片来的，外围电路非常简单，就是做好供电，就直接可以使用输出了，面向的也可以是直接客户，它也可以测振动，只要满足上面那些量程，灵敏度等就可以了，不是吗？

huzilong

同等高手回答
谁来回答下，不同介质类型的传感器的选择是依据什么原来来选择的

wytstar

有几个问题要关注一下：
1）供电（每一个传感器都需要专门供电；比较繁琐，特别是多只同时测量）；
2）输出（使用何种导线，导线如何将输出电压引出）；
3）可靠性如何保证；
4）芯片如何在现场安装；
5）信号是否还需要放大调理（噪声有2.5mVrms，噪声有点大）。

[ 本帖最后由 wytstar 于 2009-5-30 21:13 编辑 ]

yangzhi6853

楼主看仔细了,它们的共同点和不同之处吧,怎么可能一样呀!那样的话MEMS型的都替代了压电式的了,不过它们之间可以互补的,那就看你使用的情况而定.

studentluck

我想知道MEMS型和压电式加速度传感器的优缺点，我测的振动信号频率大约是100HZ左右，幅度最大不超过30mG,如果用压电式的话，量程是10G，灵敏度是100MV/G，，对于测量小信号来说，输出最大只有1~3mv左右，然后放大进入AD，而且容易受干扰，精度减少太大；如果选用芯片型的话，量程是+-1.5G，灵敏度是800MV/G的话，输出是1.624V左右（0G是1.6V输出），不容易受干扰噪声，温漂在合理的范围，精度应该可以提高，我是这样认为的

至于安装，屏蔽线输出那些肯定要做好才行。不过那个飞思卡尔的芯片，噪声真的有点大，发现ADXL203这款芯片噪声少多了，100HZ带宽时只有1.4MG的噪声，不错了

studentluck

压电式加速度传感器好像没有单轴，双轴之分，好像是测量整个平面的。而MEMS有X,Y,Z轴之分。所以如果要测量旋转体的振动幅度和相位，好像就只能用压电式加速度传感器

imglcao

　　·压电式
　　压电式传感器是利用弹簧质量系统原理。敏感芯体质量受振动加速度作用后产生一个与加速度成正比的力，压电材料受此力作用后沿其表面形成与这一力成正比的电荷信号。压电式加速度传感器具有动态范围大、频率范围宽、坚固耐用、受外界干扰小以及压电材料受力自产生电荷信号不需要任何外界电源等特点，是被最为广泛使用的振动测量传感器。虽然压电式加速度传感器的结构简单，商业化使用历史也很长，但因其性能指标与材料特性、设计和加工工艺密切相关，因此在市场上销售的同类传感器性能的实际参数以及其稳定性和一致性差别非常大。与压阻和电容式相比，其最大的缺点是压电式加速度传感器不能测量零频率的信号。

　　·压阻式
　　应变压阻式加速度传感器的敏感芯体为半导体材料制成电阻测量电桥，其结构动态模型仍然是弹簧质量系统。现代微加工制造技术的发展使压阻形式敏感芯体的设计具有很大的灵活性以适合各种不同的测量要求。在灵敏度和量程方面，从低灵敏度高量程的冲击测量，到直流高灵敏度的低频测量都有压阻形式的加速度传感器。同时压阻式加速度传感器测量频率范围也可从直流信号到具有刚度高，测量频率范围到几十千赫兹的高频测量。超小型化的设计也是压阻式传感器的一个亮点。需要指出的是尽管压阻敏感芯体的设计和应用具有很大灵活性，但对某个特定设计的压阻式芯体而言其使用范围一般要小于压电型传感器。压阻式加速度传感器的另一缺点是受温度的影响较大，实用的传感器一般都需要进行温度补偿。在价格方面，大批量使用的压阻式传感器成本价具有很大的市场竞争力，但对特殊使用的敏感芯体制造成本将远高于压电型加速度传感器。

　　·电容式
　　电容型加速度传感器的结构形式一般也采用弹簧质量系统。当质量受加速度作用运动而改变质量块与固定电极之间的间隙进而使电容值变化。电容式加速度计与其它类型的加速度传感器相比具有灵敏度高、零频响应、环境适应性好等特点，尤其是受温度的影响比较小；但不足之处表现在信号的输入与输出为非线性，量程有限，受电缆的电容影响，以及电容传感器本身是高阻抗信号源，因此电容传感器的输出信号往往需通过后继电路给于改善。在实际应用中电容式加速度传感器较多地用于低频测量，其通用性不如压电式加速度传感器，且成本也比压电式加速度传感器高得多。

imglcao

1.频率方面
    压阻的和压容的都可以做到零频测量，而压电的再好也不能到零频，也就是说它是一个动态测量传感器，前两者可做到静态测量。但对单个传感器来说，压电的频带宽要优于压阻的。
2.供电方面
    压阻的传感器供电电压较低，3-5伏就可以了，且是与信号分开的，所以传感器是四线制的。但是据本人使用所知，传感器的灵敏度随供电电压的变化而变化，不知现在又改观吧。压电的电荷型的就要接电荷放大器，电压型的接恒流源（或采集系统内置），信号线与供电同线，即两线制的，比较简单，更适合长距离传输。
3.安装
   mems是芯片封装，体积较小，当然利于小型设备的测量，但对于大型的，用量多的，经常装拆的设备可是非常麻烦的，不象压电的用不锈钢封装，螺钉安装，装拆简单多了。
细分的话，使用方面还有更多的区别，望各位朋友一起探讨啊！

imglcao

值得一提的是，压阻及压容传感器的芯体都可以大批量机械化生产的，所以成本较低，而压电式的只能靠人工来装配的，所以成本相对要高很多。

studentluck

http://www.bw-sensor.com/cn/technology/xyzn.asp#a2