冲撞记录仪

冲撞记录仪的速度传感器是一种能够测量加速力的电子设备，加速力就是当物体在加速过程中作用在物体上的力，加速力可以是常量，也可以是变量。加速度传感器基本的原理就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。随着微电子科技的飞速发展，低成本、高性能的电子加速度传感器得以面世。电子加速度传感器常分为三种：压电式、容感式、热感式[3]。压电式加速度传感器运用的是压电效应，在其内部有一个刚体支撑的质量块，有运动的情况下质量块会产生压力，刚体产生应变，把加速度转变成电信号输出。容感式加速度传感器内部也存在一个质量块，从单个单元来看，它是标准的平板电容器，加速度的变化带动活动质量块的移动从而改变平板电容两极的间距和正对面积，通过测量电容变化量来计算加速度。而热感式加速度传感器内部没有任何质量块，它的中央有一个加热体，周边是温度传感器，里面是密闭的气腔，工作时在加热体的作用下，气体在内部形成一个热气团，热气团的比重和周围的冷气是有差异的，通过惯性热气团的移动形成的热场变化让感应器感应到加速度值。由于压电式加速度传感器内部有刚体支撑的存在，通常情况下，压电式加速度传感器只能感应到"动"加速度，而不能感应到"静态"加速度，也就是我们所说的重力加速度。而容感式和热感式既能感应"动"加速度，又能感应"静态"加速度。由于没有任何移动部件，而且采用了微机械加工技术，热感式加速度传感器的研发过程中解决了很多加工上的难题。目前已经实现生产成本低，抗冲击能力强，而且可靠性好，失效率低于10ppm。 热感式加速度传感器体积小，低功耗，工作电流应在2mA以下，主芯片接口具备标准的数字接口模式。可以提供两个方向的加速度值，采用两片即可实现三维加速度值测量。经过全面比较，本项目确定采用热感式加速度传感器，作为设计基础。2.2低功耗芯片的选择：机械式冲击记录仪特有的优势就是在不发生冲击时就不工作，每振动，就动。而便携式冲击记录仪使用电池供电，不管是否发生冲击，都在时刻工作，因此电子元件的功耗就成为影响电子冲击记录仪的工作时间的主要问题。单片机作为电路的部分，对整机性能有重要的影响。经过比较研究，美国TI公司的MSP430，一种采用了新低功耗技术新型的单片机，适合冲击记录仪的工作使用。