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- 什么是偏移電壓？ 加速度傳感器的用語(yǔ)說(shuō)明
- 來(lái)源：賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2020/7/28
根據(jù)客戶提出的疑問(wèn)，本篇介紹加速傳感器的產(chǎn)品樣本中所記載的用語(yǔ)。大家覺(jué)得什么是加速度傳感器？希望本篇文章可以在您設(shè)計(jì)時(shí)提供幫助。
疑問(wèn)：加速度傳感器的「偏移電壓」和「非直線性」等，樣本中所記載的這些用語(yǔ)，不太理解其含義。
回答：下面介紹靜電容量式加速度傳感器 GS1、GS2所使用的用語(yǔ)。
1. 加速度傳感器的動(dòng)作原理
首先介紹「加速度傳感器」本身的動(dòng)作原理。
名符其實(shí)，加速度傳感器是以測(cè)量加速度（速度的變化）為目的的傳感器。加速度傳感器分為很多種，可測(cè)量振動(dòng)、傾斜、沖擊等的加速度。從我們身邊的物品來(lái)看，汽車的安全氣囊、智能手機(jī)、觸摸屏等均用到了加速度傳感器。
「靜電容量式加速度傳感器」即為加速度傳感器的一種方式。靜電容量式加速度傳感器是對(duì)內(nèi)部的錘動(dòng)作所產(chǎn)生的電流進(jìn)行檢測(cè)（測(cè)量）。為此，由以下幾部分構(gòu)成：使用玻璃錘和硅錘等的傳感器部分、可動(dòng)電極（請(qǐng)將其當(dāng)作可動(dòng)元件來(lái)考慮、固定電極（請(qǐng)將其當(dāng)做固定元件來(lái)考慮）。一旦施加加速度，傳感器部的錘將會(huì)動(dòng)作，可動(dòng)電極與固定電極之間的靜電容量將會(huì)發(fā)生變化。將這一變化轉(zhuǎn)換為電壓后進(jìn)行輸出。
傳感器的輸出電壓會(huì)因溫度變化而產(chǎn)生誤差，因此為將誤差控制在最小程度，組裝有溫度補(bǔ)償回路（該回路使其接近本來(lái)的電氣信號(hào)）。
2. 偏移電壓與滿量程
下面介紹用語(yǔ)「偏移電壓」與「FS（滿量程）」。請(qǐng)看圖1。
「滿量程」是指相對(duì)于可檢測(cè)的加速度，可輸出的全范圍的電壓。圖1表示GS1、GS2的傳感器的檢測(cè)范圍與輸出電壓。如圖所示，滿量程為4.5V。
「偏移電壓」是指＋輸入端子與－輸入端子均為0V時(shí)，即檢測(cè)加速度處于0g狀態(tài)時(shí)所輸出的電壓。例如，如圖1所示，GS1、GS2偏移電壓約為2.5V。但是，如上文所述，實(shí)際上因溫度變化等，電壓還會(huì)產(chǎn)生誤差。
相對(duì)于滿量程，誤差占多少比例，用「％FS（百分比滿量程）」單位來(lái)表示這一數(shù)值。例如，圖1中作為示例標(biāo)記為「±5%FS」，因此，相對(duì)于4.5V，可求出5%=4.5×0.05≒0.2，即±0.2V。換而言之，輸出電壓中可能會(huì)存在0.2V的誤差。
「％FS」所表示的輸出電壓的最大波動(dòng)數(shù)值即為傳感器本身的精度，因此請(qǐng)牢記。誤差越小越理想。
3. 加速度傳感器的非直線性
下面介紹「非直線性」。如圖2所示，輸入的加速度與輸出値的關(guān)系（輸出特性）呈直線是最理想的。
非直線性是指這一理想關(guān)系與實(shí)際數(shù)值之間的偏差，以±%FS為基準(zhǔn)作出規(guī)定。但是，由于加速度傳感器的非直線性極小，因此實(shí)際上無(wú)需太過(guò)在意。
輸出特性呈曲線，連接＋2g與－2g的直線輸出所產(chǎn)生的最大誤差即為非直線性。該數(shù)值越小越接近于直線。
4. 開(kāi)啟時(shí)間
「開(kāi)啟時(shí)間」是指接通電源后，在元件變?yōu)镺N狀態(tài)之前所需耗費(fèi)的時(shí)間。圖3即是用圖表形式來(lái)表示到達(dá)最終輸出的99％之前所需要的時(shí)間。
您的感想如何？本篇介紹了加速度傳感器及其相關(guān)用語(yǔ)。傳感器是比較復(fù)雜的元件，希望可以通過(guò)本篇用語(yǔ)解說(shuō)，加深理解您對(duì)這個(gè)產(chǎn)品的理解。
本篇的關(guān)鍵詞
傳感器：傳感器是指對(duì)物理動(dòng)作和熱量變化等進(jìn)行感知，并將該變化轉(zhuǎn)換為信號(hào)，進(jìn)行檢測(cè)的裝置。
靜電容量：靜電容量是指已絕緣的導(dǎo)體中所存儲(chǔ)的電量。單位用F（法拉）來(lái)表示。電容即是帶有靜電容量性質(zhì)的代表性元件。
電極：電極是指用來(lái)接收使元件動(dòng)作的電氣信號(hào)的連接部分。
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