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微型加速度傳感器是微型傳感器的分支，隸屬于微機電技術(shù)領(lǐng)域，一直以來都是熱門且具有現(xiàn)實意義的研究課題。采用微機電技術(shù)的微型加速度傳感器使用壽命長、成本低、體積重量小，綜合性能大大優(yōu)于常規(guī)的加速度傳感器，無論在民用還是軍用領(lǐng)域都有著廣泛地應(yīng)用。

加速度計是測量質(zhì)量塊在加速度作用下的位移、質(zhì)量塊作用在框架上的力或者維持質(zhì)量塊位置所需要的力。加速度計應(yīng)包含質(zhì)量塊、彈性件、阻尼元件和限位件等基本元件。

微型加速度傳感器可以通過控制系統(tǒng)類型、加工技術(shù)、敏感機理等進行分類。根據(jù)控制系統(tǒng)類型可分為開環(huán)式和閉環(huán)式，兩者區(qū)別在于結(jié)構(gòu)上有無反饋控制端使質(zhì)量塊自動回到平衡位置。根據(jù)加工技術(shù)可分為體加工和表面加工。根據(jù)敏感機理分為壓阻式、壓電式、電容式、隧道電流型。

壓阻式微型加速度傳感器的工作原理為壓阻效應(yīng)，即在一塊半導(dǎo)體的某一軸向施加一定的應(yīng)力時其電阻率產(chǎn)生變化的現(xiàn)象。當(dāng)有加速度輸入時，懸臂梁在質(zhì)量塊受到的慣性力牽引下發(fā)生形變，導(dǎo)致固連的壓阻膜也隨之發(fā)生形變，其電阻值由于壓阻效應(yīng)發(fā)生變化，導(dǎo)致壓阻兩端的檢測電壓值發(fā)生變化，從而可以通過確定的數(shù)學(xué)模型推導(dǎo)出輸入加速度與輸出電壓值的關(guān)系。作為最早出現(xiàn)的微型加速度傳感器，具有結(jié)構(gòu)、制作工藝簡單，接口電路易于實現(xiàn)的優(yōu)點。

電容式微型加速度傳感器的工作原理為位移變化引起電容變化。質(zhì)量塊上配置有檢測電容的一個極板，當(dāng)有加速度作用時，質(zhì)量塊發(fā)生位移，上下電容發(fā)生變化，根據(jù)電容變化差值可以得到加速度。電容式微型加速傳感器靈敏度和測量精度高，產(chǎn)品穩(wěn)定性好，溫漂小、功耗低。電容扭擺式工作原理與電容式相同，結(jié)構(gòu)不同，其質(zhì)量塊是不對稱的，通過扭轉(zhuǎn)軸與基座相連，基座表面有固定電極，質(zhì)量塊表面有相應(yīng)的運動電極，當(dāng)有加速度作用時，不對稱的質(zhì)量塊在慣性作用下繞扭轉(zhuǎn)軸發(fā)生轉(zhuǎn)動。

壓電式微型加速度傳感器利用壓電效應(yīng)，在彈性梁上覆蓋一層壓電材料，上下電極分別分布在壓電材料的上下表面，當(dāng)有加速度作用時，彈性梁上應(yīng)力發(fā)生變化，可通過測量上下電極產(chǎn)生的電壓來得知加速度的變化。此類加速度傳感器結(jié)構(gòu)相對簡單，且容易測量。

隧道電流式微型加速度傳感器利用隧道效應(yīng)，當(dāng)平板電極和隧道針尖電極距離達到一定條件時，質(zhì)量塊在慣性作用下發(fā)生偏移，偏移量直接影響到隧道電流的變化，通過檢測隧道電流變化量可以間接檢測加速度值。

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