剪切型加速度传感器性价比（一种低成本高精度）

剪切型加速度传感器性价比（一种低成本高精度）惯性导航 应用接口丰富，数字输出支持CAN/RS232/RS422/RS485等，模拟输出支持电压和4-20ma产品应用广泛、外形丰富，便于选型，安装和调试

特点

高精度，长期零偏稳定性小于5mg

低噪声，噪声密度小于20 μg/√Hz

温度适应性强，零偏温度系数0.15 mg/°C

接口丰富，数字输出支持CAN/RS232/RS422/RS485等，模拟输出支持电压和4-20ma

产品应用广泛、外形丰富，便于选型，

安装和调试

应用

惯性导航

稳定平台

建筑安全监测

倾斜测量

机器人

地震监测与成像

工作原理

mems加速度计包含一个弹簧质量系统，这与许多其他的MEMS加速度计类似。质量响应外部加速度（静态加速度（如重力）或动态加速度（如速度变化））而移动，其物理位移通过传导机制进行检测。MEMS传感器采用的最常见的传导机制包括电容式、压阻式、压电式或磁性。其采用电容传导机制，通过电容变化来检测移动，而电容变化通过读取电路可转换为电压或电流输出。虽然硅芯片上的所有三轴传感器都采用了电容传导机制，但X/Y传感器和Z传感器采用了两种完全不同的电容检测架构。X/Y传感器均基于差分平面内叉指，而Z传感器是平面外平行板电容传感器，如图1所示。

图 1. Mems加速度传感器架构

如果传感器上存在压缩应力或拉应力，MEMS芯片会翘曲。由于检测质量块通过弹簧悬挂在衬底上方，所以不会和衬底一起翘曲，但质量块和衬底之间的间隙会发生变化。对于X/Y传感器，由于平面内位移对叉指电容变化的影响最大，所以间隙不在电容灵敏度这个方向，这是由边缘电场的补偿作用导致的。但是，对于Z传感器，衬底和检测质量块之间的间隙实际上是检测间隙。所以，它会对Z传感器产生直接影响，因为它有效改变了Z传感器的检测间隙。此外，Z传感器位于芯片中央，只要芯片受到任何应力，该位置都会产生最大程度翘曲。

除了物理应力之外，由于在大多数应用中，z轴上的热传递都不对称，所以z轴传感器上经常存在温度梯度。在典型应用中，传感器焊接在印刷电路板(PCB)上，而且整个系统都在封装内。X和Y轴的热传递主要通过封装周边的焊点来传递，并传递到对称的PCB上。但是，在z方向，由于芯片顶部存在焊点和对流，所以热传递通过底部传导，热量会通过空气传递到封装外。由于这种不匹配，z轴上会出现残余的温差梯度。与物理压缩/拉应力一样，这会使z轴上出现并非由加速度导致的偏移。

性能指标