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重力傳感器

新型屬傳感器技術(shù),它采用彈性敏感元件制成懸臂式位移器,與采用彈性敏感元件制成的儲能彈簧來驅(qū)動電觸點(diǎn),完成從重力變化到電信號的轉(zhuǎn)換。目前絕大多數(shù)中高端智能手機(jī)和平板電腦內(nèi)置了重力傳感器,如蘋果的系列產(chǎn)品iphone和iPad,Android系列的手機(jī)等。重力傳感器在手機(jī)橫豎的時候屏幕會自動轉(zhuǎn),在玩游戲可以代替上下左右,比如說玩賽車游戲,可以不通過按鍵,將手機(jī)平放,左右搖擺就可以代替模擬機(jī)游戲的方向左右移動了。

  工作原理

  重力傳感器是根據(jù)壓電效應(yīng)的原理來工作的。

  所謂的壓電效應(yīng)就是 “對于不存在對稱中心的異極晶體加在晶體上的外力除了使晶體發(fā)生形變以外,還將改變晶體的極化狀態(tài),在晶體內(nèi)部建立電場,這種由于機(jī)械力作用使介質(zhì)發(fā)生極化的現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng) ”。

  重力傳感器就是利用了其內(nèi)部的由于加速度造成的晶體變形這個特性。由于這個變形會產(chǎn)生電壓,只要計算出產(chǎn)生電壓和所施加的加速度之間的關(guān)系,就可以將加速度轉(zhuǎn)化成電壓輸出。當(dāng)然,還有很多其它方法來制作加速度傳感器,比如電容效應(yīng),熱氣泡效應(yīng),光效應(yīng),但是其最基本的原理都是由于加速度產(chǎn)生某個介質(zhì)產(chǎn)生變形,通過測量其變形量并用相關(guān)電路轉(zhuǎn)化成電壓輸出。

  應(yīng)用

  1、通過重力傳感器測量由于重力引起的加速度,可以計算出設(shè)備相對于水平面的傾斜角度。通過分析動態(tài)加速度,你可以分析出設(shè)備移動的方式。但是剛開始的時候,你會發(fā)現(xiàn)光測量傾角和加速度好像不是很有用。但是,現(xiàn)在工程師們已經(jīng)想出了很多方法獲得更多的有用的信息。

  2、加速度傳感器可以幫助仿生學(xué)機(jī)器人了解它現(xiàn)在身處的環(huán)境。是在爬山,還是在走下坡,是否摔倒?;蛘邔τ陲w行類的機(jī)器人來說,對于控制姿態(tài)也是至關(guān)重要的。一個好的程序員能夠使用加速度傳感器來回答所有上述問題。

  3、重力傳感器可以用來分析發(fā)動機(jī)的振動。

  4、重力傳感器在進(jìn)入消費(fèi)電子市場之前,實際上已被廣泛應(yīng)用于汽車電子領(lǐng)域,主要集中在車身操控、安全系統(tǒng)和導(dǎo)航,典型的應(yīng)用如汽車安全氣囊(Airbag)、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。

  手機(jī)應(yīng)用

  重力感應(yīng)器是由蘋果公司率先開發(fā)的一種設(shè)備,現(xiàn)在它將其運(yùn)用在了iphone和ipod-nano4上面。說的簡單點(diǎn)就是,你本來把手機(jī)拿在手里是豎著的,你將它轉(zhuǎn)90度,橫過來,它的頁面就跟隨你的重心自動反應(yīng)過來,也就是說頁面也轉(zhuǎn)了90度,極具人性化。
 


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