介绍
 
　　典型的应用例子是：

　　●  指示车辆、帆船或飞机的倾斜和翻转状态
　　●  监控悬臂角度
　　●  测量距离和高度
　　●  钻井过程中，测量钻孔角度
　　●  平台和天线稳定性
　　●  罗盘校正
　　●  高速摆式列车的控制
　　●  武器安全系统

　　图一：Colibrys 产品剖视图

　　Colibrys MEMS 加速度传感器

　　Colibrys 的倾角和倾斜传感器是一种 MEMS 电容式加速度传感器，它由一块微机械加工的体硅元件，一个低功耗  ASIC  专用信号处理器，一个用于存储补偿值的微控制器，和一个温度传感器组成。

　　倾角测量是准静态测量，通常要求具有低带宽的±1g 或±2g 加速度传感器。MS9001 和 MS9002 产品是整个 Colibrys  产品系列中最好的倾斜传感器。它是通过一个低电流消耗（<0.5 毫安在 5V）的电源电压（2.5V 与 5.5V 之间）来运行的。当电源电压是 5V 时，满量程加速度的输出是一个在 0.5V - 4.5V 之间变化的比例模拟电压 。

　　这款传感器采用了完全独立的封装。为确保其全密封性，其器件封装在一个 48 只引脚的 LCC 陶瓷外壳内（MS8000.D），或是在一个20只引脚的 LCC 陶瓷外壳内（MS9000.D）。它们的工作温度范围是-55°C至125°C。并能承受高达 6000g的冲击而不会导致芯片性能的下降。

　　Colibrys 倾斜感应加速传感器产品有

　　- MS8002.D  　传统的倾斜感应产品
　　- MS9001.D  　专为倾斜应用设计的最新产品
　　- MS9002.D  　8.9 毫米 x8.9 毫米小封装尺寸

　　操作原理

　　这款加速度传感器是利用地球重力（1g）对于振动块的作用，把它作为输入加速度来确定倾角（图2）。

　　惯性质量块在硅片的中心，它通过弹簧支撑着检测质量块。加速度传感器输出信“Vout”是一个比率式模拟电压，并遵循以下公式：

　　
　　Vout = Bias+(Scale factor x Acceleration)

　　在这里:

　　- Bias[V]为在加速度为0g时的输出电压
　　- Scale factor[V/g] 为传感器的灵敏度
　　- Acceleration[g]为加在敏感轴上的地球加速度。

　　图 2:  测量原理

　　角度Φ通过下面公式计算：

　　AngleΦ= arcsin ((Vout – Bias) / (1g x Scale_factor))

　　在这里Φ是角度。

　　可作为倾角传感器的变电容加速度传感器

　　通过重力加速度旋转可使加速度传感器产生正弦输出信号。图3显示了在各种地球加速度情况下，以加速度传感器MS9002.D为例子的示意图。

　　图 3: 在不同角度情况下的MS9002.D加速度传感器

　　使用MS9002.D测量倾角的例子

　　在本例中，加速度传感器围绕X轴或Y轴旋转360°。表一显示了相应的角度[°], 通过敏感轴得到的加速度[g], 输出信号 [V], 和分辨率[mg/°] 。从分辨率对角度的关系中，我们可以清楚地看到，尽管加速度传感器可以在 360°以上的范围内提供信号，它的最佳的工作区域是在0°和180°附近±30°的线性和对称区间。

　　倾斜/倾角传感器的选择

　　为了选择一个倾角感应应用的最佳加速度传感器，我们必须考虑各种特性。为了最精确地测量倾角，加速度计的短期和长期稳定性，迟滞性能，可重复性和低噪声输出等都是关键的参数。在短期和长期稳定性方面，Colibrys的MS8002和MS9002加速度传感器是市面上最好的产品之一(1)。对于±2g 满量程测量，测量误差小于2mg。这代表了小于0.1°的年稳定性。这些产品也能提供优异的零偏温度系数而无需补偿，（平均为 100μg/度或 0.007°/度，在±30 度之内），低迟滞性能和高重复性。总之，噪声和带宽的组合决定了倾斜传感器的分辨率或最小可测量的角度。Colibrys产品表现为低噪声水平（对于一个±2g 传感器， 典型值为 20mg/√Hz），因此，使得可测量角度的分辨率能达到0.001°(均方根(RMS)噪声为 1Hz 带宽)。

　　(1)   根据 IEEE 528-2001，一年期稳定性的定义是：打开/打开，放置在-55°C 和85°C，-40°C至125°C的温度循环中，-55°C至85°C经受无动力的扰动，震动和冲击

　　结论

　　近几年来，Colibrys 加速度传感器是一个成功的倾角传感器，并且被完美地集成到各种应用系统中，例如：罗盘校正，平台稳定，运输和钻井仪器。这些集成所取得的成功奠定了 Colibrys 公司在高分辨率倾角和倾斜传感市场的领导地位。

　　Colibrys加速度传感器由北京赛斯维测控技术有限公司负责在中国地区的市场推广及技术支持。查看技术参数或更多产品信息可登陆www.sensorway.cn 或拨打产品咨询热线010-84775646，84775648。

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