三軸加速度傳感器應用詳解

加速度傳感器有兩種：一種是角加速度傳感器，是由陀螺儀改進過來的。另一種就是線加速度傳感器。它也可以按測量軸分為單軸、雙軸和三軸加速度傳感器。

現在，加速度傳感器廣泛應用于游戲控制、手柄振動和搖晃、汽車制動啟動檢測、地震檢測、工程測振、地質勘探、振動測試與分析以及安全保衛振動偵察等多種領域。下面就舉例幾種應用場景，更好的認識加速度傳感器。

三軸加速度傳感器的應用

1、車身安全、控制及導航系統中的應用

加速度傳感器已被廣泛應用于汽車電子領域，主要集中在車身操控、安全系統和導航，典型的應用如汽車安全氣囊（Airbag）、ABS防抱死剎車系統、電子穩定程序（ESP）、電控懸掛系統等。

目前車身安全越來越得到人們的重視，汽車中安全氣囊的數量越來越多，相應對傳感器的要求也越來越嚴格。整個氣囊控制系統包括車身外的沖擊傳感器（Satellite Sensor）、安置于車門、車頂，和前后座等位置的加速度傳感器（G-Sensor）、電子控制器，以及安全氣囊等。電子控制器通常為16位或32位MCU，當車身受到撞擊時，沖擊傳感器會在幾微秒內將信號發送至該電子控制器。

隨后電子控制器會立即根據碰撞的強度、乘客數量及座椅/安全帶的位置等參數，配合分布在整個車廂的傳感器傳回的數據進行計算和做出相應評估，并在最短的時間內通過電爆驅動器（Squib Driver）啟動安全氣囊保證乘客的生命安全。

通常僅靠ABS和牽引控制系統無法滿足車輛在彎曲路段上的行車安全要求。該場合下電子穩定性控制系統 （ESC） 就能夠通過修正駕駛員操作中的轉向不足或過度轉向，來控制車輛使其不偏離道路。該系統通過使用一個陀螺儀來測量車輛的偏航角，同時用一個低重力加速度傳感器來測量橫向加速度。將所得測量數據與通過行駛速度和車輪傾斜角兩項數據計算得到的結果進行比對，從而調整車輛轉向以防止發生側滑。

除了車身安全系統這類重要應用以外，目前加速度傳感器在導航系統中的也在扮演重要角色。 其主要利于GPS衛星信號實現定位。而當進入衛星信號接收不良的區域或環境中，如遂道、高樓林立、叢林地帶，就會因失去信號而喪失導航功能?；?a href="http://www.qd573.com/v/tag/7888/" target="_blank">MEMS技術的3軸加速度傳感器配合陀螺儀或電子羅盤等元件一起可創建方位推算系統（DR， Dead Reckoning），對GPS系統實現互補性應用。

2、硬盤抗沖擊防護

目前由于海量數據對存儲方面的需求，硬盤和光驅等元器件被廣泛應用到筆記本電腦、手機、數碼相機/攝相機、便攜式DVD機、PMP等設備中。便攜式設備由于其應用場合的原因，經常會意外跌落或受到碰撞，而造成對內部元器件的巨大沖擊。

為了使設備以及其中數據免受損傷，越來越多的用戶對便攜式設備的抗沖擊能力提出要求。

一般便攜式產品的跌落高度為1.2~1.3米，其在撞擊大理石質地面時會受到約50KG的沖擊力，硬盤等高速旋轉的器件卻在此類沖擊下顯得十分脆弱。

如果在硬盤中內置3軸加速度傳感器，當跌落發生時，系統會檢測到加速的突然變化，并執行相應的自我保護操作，如關閉抗震性能差的電子或機械器件，讓磁頭復位，以減少硬盤的受損程度。

3、消費產品中的創新應用

3軸加速度傳感器為傳統消費及手持電子設備實現了革命性的創新空間。其可被安裝在游戲機手柄上，作為用戶動作采集器來感知其手臂前后、左右，和上下等的移動動作，并在游戲中轉化為虛擬的場景動作如揮拳、揮球拍、跳躍、甩魚竿等，把過去單純的手指運動變成真正的肢體和身體的運動，實現比以往按鍵操作所不能實現的臨場游戲感和參與感。

此外，3軸加速度傳感器還可用于電子計步器，人在走動的時候會產生一定規律性的振動，而加速度傳感器可以檢測振動的過零點，從而計算出人所走的步或跑步所走的步數，從而計算出人所移動的位移。并且利用一定的公式可以計算出卡路里的消耗。

為電子羅盤（3D Compass）提供補償功能，如果不帶傾斜校正的電子指南針，需要用戶水平放置。而利用加速度傳感器可以測量傾角的這一原理，可以對電子指南針的傾斜進行補償。

也可用于數碼相機的防抖，檢測手持設備的振動/晃動幅度，當振動/晃動幅度過大時鎖住照相快門，使所拍攝的圖像永遠是清晰的。

3軸加速度傳感器的應用范圍很廣， 還能用于手持設備的姿態識別和UI操作。例如借助3軸加速度傳感器，手持設備可實現畫面自動轉向。

設備顯示的畫面和信息會根據用戶的動作而自動旋轉。其通過內部傳感器對重力向量的方向檢測來確定設備處于水平或垂直狀態，并自動調整顯示狀態，給用戶帶來方便。