隨著矽微機械加工技術(MEMS)的迅猛發展◕☁▩，現各種基於MEMS技術的器件也應運而生◕☁▩，目前已經得到廣泛應用的就有壓力感測器•◕✘✘、加速度感測器•◕✘✘、光開關等等◕☁▩，它們有著體積小•◕✘✘、質量輕•◕✘✘、成本低•◕✘✘、功耗低•◕✘✘、可靠性高等特點◕☁▩，而且因為其加工工藝一定程度上與傳統的積體電路工藝相容◕☁▩，易於實現數字化•◕✘✘、智慧化以及批次生產◕☁▩，因而從問世起就引起了廣泛關注◕☁▩，並且在汽車•◕✘✘、醫藥•◕✘✘、導航和控制•◕✘✘、生化分析•◕✘✘、工業檢測等方面得到了較為迅速的應用▩•│◕☁。其中加速度感測器就是廣泛應用的例子之一▩•│◕☁。它的原理隨其應用而不同◕☁▩，有壓阻式◕☁▩，電容式◕☁▩，壓電式◕☁▩，諧振式等▩•│◕☁。本文全面介紹加速度感測器▩•│◕☁。

　　

　　1•◕✘✘、壓阻式加速度感測器╃│✘•✘：

　　是最早微型化和商業化的一類加速度感測器▩•│◕☁。這類的懸臂樑上製作有壓敏電阻◕☁▩，當慣性質量塊發生位移時╃│✘•✘：會引起懸臂樑的伸長或壓縮◕☁▩，改變樑上的應力分佈◕☁▩，進而影響壓敏電阻的阻值▩•│◕☁。壓阻電阻多位於應力變化明顯的部位▩•│◕☁。這樣◕☁▩，透過兩個或四個壓敏電阻形成的電橋就可實現加速度的測量▩•│◕☁。其特點在於壓阻式加速度感測器低頻訊號好•◕✘✘、可測量直流訊號•◕✘✘、輸入阻抗低•◕✘✘、且工作溫度範圍寬◕☁▩，同時它的後處理電路簡單•◕✘✘、體積小•◕✘✘、質量輕◕☁▩，因此在汽車•◕✘✘、測振•◕✘✘、航天•◕✘✘、航空•◕✘✘、航船等領域有廣泛的應用▩•│◕☁。

　　組成╃│✘•✘：它的敏感元件由彈性梁•◕✘✘、質量塊•◕✘✘、固定框組成▩•│◕☁。壓阻式實質上是一個力感測器◕☁▩，他是利用用測量固定質量塊在受到加速度作用時產生的力F來測得加速度a的▩•│◕☁。在目前研究尺度內◕☁▩，可以認為其基本原理仍遵從牛頓第二定律▩•│◕☁。也就是說當有加速度a作用於感測器時◕☁▩，感測器的慣性質量塊便會產生一個慣性力╃│✘•✘：F=ma◕☁▩，此慣性力F作用於感測器的彈性樑上◕☁▩，便會產生一個正比於F的應變▩•│◕☁。此時彈性樑上的壓敏電阻也會隨之產生一個變化量△R◕☁▩，由壓敏電阻組成的惠斯通電橋輸出一個與△R成正比的電壓訊號V▩•│◕☁。

　　原理╃│✘•✘：本系統的訊號檢測電路採用壓阻全橋來作為訊號檢測電路▩•│◕☁。

 

　　2•◕✘✘、電容式加速度感測器╃│✘•✘：

　　在工業領域有著廣泛的應用◕☁▩，例如發動機◕☁▩，數控車床等等▩•│◕☁。它具有電路結構簡單◕☁▩，頻率範圍寬約為0～450Hz◕☁▩，線性度小於1%◕☁▩，靈敏度高◕☁▩，輸出穩定◕☁▩，溫度漂移小◕☁▩，測量誤差小◕☁▩，穩態響應◕☁▩，輸出阻抗低◕☁▩，輸出電量與振動加速度的關係式簡單方便易於計算等優點◕☁▩，具有較高的實際應用價值▩•│◕☁。

　　原理╃│✘•✘：是基於電容原理的極距變化型的電容感測器◕☁▩，其中一個電極是固定的◕☁▩，另一變化電極是彈性膜片▩•│◕☁。彈性膜片在外力作用下發生位移◕☁▩，使電容量發生變化▩•│◕☁。這種感測器可以測量氣流的振動速度◕☁▩，還可以進一步測出壓力▩•│◕☁。

　　本分類有許多種機械結構▩•│◕☁。選擇好的機械結構◕☁▩，將有助於滿足和提高感測器的效能◕☁▩，如固有頻率•◕✘✘、量程 •◕✘✘、機械強度 •◕✘✘、對載荷的響應等等▩•│◕☁。另外◕☁▩，微加速度計的結構尺寸除了要滿足上述條件外◕☁▩，隨著尺寸的縮小◕☁▩，一些在運動中起主導作用的 因素將發生變化▩•│◕☁。比如靜電力•◕✘✘、分子之間的相互作用力•◕✘✘、空氣產生的阻尼力等◕☁▩，這些在宏觀中被忽略掉的因素將是影響微結構效能的主要因素▩•│◕☁。因此在設計中也應該把這些因素考慮在內▩•│◕☁。