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重力感应器有哪些工作原理

Answer 1

　　重力传感器在手机横竖的时候屏幕会自动转，在玩游戏可以代替上下左右，重力感应器也是具备着一定的工作原理的。以下是由我整理的重力感应器的内容，希望大家喜欢!

　　重力感应器的介绍
　　重力感应器，又称重力传感器，新型属传感器技术，它采用弹性敏感元件制成悬臂式位移器，与采用弹性敏感元件制成的储能弹簧来驱动电触点，完成从重力变化到电信号的转换。目前绝大多数中高端智能手机和平板电脑内置了重力传感器，如苹果的系列产品iphone和iPad， Android系列的手机等。
　　重力感应器的工作原理
　　重力传感器是根据压电效应的原理来工作的，所谓的压电效应就是“对于不存在对称中心的异极晶体加在晶体上的外力除了使晶体发生形变以外，还将改变晶体的极化状态，在晶体内部建立电场，这种由于机械力作用使介质发生极化的现象称为正压电效应”。

　　重力传感器就是利用了其内部的由于加速度造成的晶体变形这个特性。由于这个变形会产生电压，只要计算出产生电压和所施加的加速度之间的关系，就可以将加速度转化成电压输出。当然，还有很多 其它 方法 来制作加速度传感器，比如电容效应，热气泡效应，光效应，但是其最基本的原理都是由于加速度产生某个介质产生变形，通过测量其变形量并用相关电路转化成电压输出。
　　重力感应器的应用
　　(1)通过重力传感器测量由于重力引起的加速度，可以计算出设备相对于水平面的倾斜角度。通过分析动态加速度，你可以分析出设备移动的方式。但是刚开始的时候，你会发现光测量倾角和加速度好像不是很有用。但是当前工程师们已经想出了很多方法获得更多的有用的信息。

　　(2)加速度传感器可以帮助仿生学机器人了解它当前身处的环境。是在爬山，还是在走下坡，是否摔倒。或者对于飞行类的机器人来说，对于控制姿态也是至关重要的。一个好的程序员能够使用加速度传感器来回答所有上述问题。

　　(3)重力传感器可以用来分析发动机的振动。

　　(4)重力传感器在进入消费电子市场之前，实际上已被广泛应用于汽车电子领域，主要集中在车身操控、安全系统和导航，典型的应用如汽车安全气囊(Airbag)、ABS防抱死刹车系统、电子稳定程序(ESP)、电控悬挂系统等。
　　重力感应器的基本原理
　　科学实验证明，一般存储器在不通电的时候，抗震性有1000G，而通电工作之后，抗震性不足200G，非常轻微的磕碰都有可能造成磁盘坏道。因此，只有有效确保工作状态下的产品安全，才能最终确保其中的数据资料安全。 “重力感应技术”，利用重力加速度原理，一旦侦测到意外，能在摔落的瞬间将磁头撤至安全停泊区，可使移动存储器安全性能提升500%以上，达到无电状态下的抗震水平，从根本上确保了处于工作状态下的移动存储器的抗震性能，从而保证了在任何状态下的数据信息安全。

　　倾角原理

　　首先建立各个坐标系，① 水平坐标系(X、Y、Z)②参考平台坐标系(X1、Y1、Z1)：OY1Z1w为平台面，在舰艇静止时处于水平状态，当存在舰艇摇摆时，与水平面存在ψ 、θ 的夹角，水平坐标系经先纵摇ψ 角，后横摇θ 角得到。○3 平台坐标系(X2、Y2、Z2)：两个相互正交的传感器轴线确定的被测平台平面及其垂线确定的坐标系，和参考平台坐标系存在r ψ 、r θ的夹角，参考平台坐标系经先纵摇r ψ 角 ，后横摇r θ 得到。平台参考系的Y2 轴和参考平台坐标系的Y1 轴相对于水平面的夹角之差为平台与参考平台水平度的纵向倾角y ψ ;平台参考系的X2 轴和参考平台坐标系的X1 轴相对于水平面的夹角之差为平台与参考平台水平度的横向倾角y θ 。图3 标出参考平台坐标系(X1、Y1、Z1)、水平坐标系(X、Y、Z)和平台坐标系(X2、Y2、Z2)的相互关系。

　　测角原理

　　重力传感器是将运动或重力转换为电信号的传感器，主要用于倾斜角、惯性力、冲击及震动等参数的测量。在测量平台倾斜角时，将重力传感器垂直放置于在所测平台上，重力传感器的敏感轴应与倾斜平台的轴向一致，在水平状态下应与水平面平行，如图1 所示，其中α 为平台沿某一方向的倾斜角。重力传感器的质量块由于受到重力加速度g 在倾斜方向上的分量α α α g : g = g sin 的作用产生偏移，使重力传感器的输出电压发生变化。若重力传感器在水平状态下的输出为0 V ，倾角为α 时的输出为α V ，且在1g 加速度作用下的输出为V ，则有：

　　0 V =V / g ×sinα ×1g +V α

　　即：

　　α = arcsin[(Vα −V0 ) /V ]

　　利用上式可以方便求得平面某一方向上的倾斜角。如果将两个重力传感器正交放置在平台中心，则平台在x 方向上倾斜角x α 和平台在y 方向上倾斜角y α 为：

　　x arcsin[V( x V) /V] α = − ， arcsin[(V V ) /V ] y y α = −

　　根据这两个方向上的倾斜角可以确定出平台的横向倾角和纵向倾角。