微加速度计

　　微加速度计是指加速度计与微电子机械系统（MEMS）相结合的一种用于测量加速度变化量的装置，也叫MEMS加速度计。它是一种惯性传感器，能够测量物体的加速力，能够及时分析物体运动状态，通过微电子机械系统测量出物体的运动状态及轨迹。

　　微加速度计按检测方式，可分为压阻式、电容式、隧道式、共振式、热形式等几种。

　　1. 压阻式加速度计：通过在质量块的支撑（suspension）上嵌有压敏电阻来感应质量块偏移对支撑产生的应力进而获得加速度的信息。压阻式的主要问题是灵敏度较低，而且温度稳定性不好，一般需要大的质量块和温度补偿。

　　2. 电容式：质量快的位移导致其本和另一极板之间的电容发生变化，或者是质量快上有梳状电极，位移导致感应电极之间的电容量变化。通过测量电容量的变化获得质量快位移的变化进而知道加速度。电容式的优点是灵敏度高，噪声小，温度稳定性好，缺点是易受电磁干扰，需要特别封装。

　　3. 隧道电流式：通过在活动部件上添加一个隧穿针尖和另一个电极之间通有隧穿电流。当载体具有加速度时，活动部件的位移会导致隧道电流的剧烈变化（典型的是位移变化一个埃——10^-10米，隧道电流变化一倍），通过测量隧道电流可以获得很高的加速度的感应灵敏度，而且由于质量快可以做的很小，因此器件的体积很小，缺点是低频噪声很大，供电电压较高（上百伏）。

　　4. 谐振式：通过质量块受到的惯性力来改变另一根梁的轴向应力进而改变梁的共振频率。通过共振频率的测量就可以获得加速度的信息。

　　5. 热传感式：质量块的位移改变质量块和散热之间的间距进而改变质量快的温度，通过测量温度的变化来感知加速度。

　　其中，电容式微加速度计质量块在有加速度时向下运动，与边框上的另一个电极的距离发生变化，通过检测电容的变化可获得质量块运动的位移，主要结构分为悬臂摆片式和梳齿状的折叠梁式，并变异成其它类型。前者结构相对简单些，制作上也多采用体硅加工方法，简单的摆片式结构由上、下固定电极和可动敏感硅悬臂梁电极组成，用半导体平面工艺各向异性腐蚀，静电封接技术封装完成制作。后者可看作是悬臂梁的并、串组合，设计上要复杂得多，微加工方法则以表面牺牲层技术为主，多晶硅材料的各向同性性质可保证微机械性能的对称性，批量加工精度高，采用这种结构的敏感部分尺寸做得很小，实现与外围电路的单片集成。电容式微加速度计的灵敏度高、噪音低、漂移小、结构简单，在汽车安全气囊系统和防滑系统获得广泛应用，其检测范围与准确度的性能指标分别为50g（重力加速度），200°/s、500mg、10°/s、100°/s、1°/s，安全气囊系统检测碰撞的微加速度计的检测范围为±30~50g，精度100mg，检测侧面碰撞大约为250g或500g，防滑稳定系统的测量范围±2g，精度10mg。

　　1、尺寸小；

　　2、重量轻；

　　3、成本低；

　　4、易集成；

　　5、功耗小等。

　　微加速度计是通过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，可以分析出设备移动的方式。现在工程师们已经想出了很多方法获得更多的有用的信息。

　　微加速度计可以帮助你的机器人了解它现在身处的环境。是在爬山？还是在走下坡，摔倒了没有？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。更要确保的是，你的机器人没有带着炸弹自己前往人群密集处。一个好的工程师能够使用微加速度计来回答所有上述问题。

　　目前最新IBM Thinkpad手提电脑里就内置了微加速度计，能够动态的监测出笔记本在使用中的振动，并根据这些振动数据，系统会智能的选择关闭硬盘还是让其继续运行，这样可以最大程度的保护由于振动，比如颠簸的工作环境，或者不小心摔了电脑所造成的硬盘损害，最大程度地保护里面的数据。目前在一些先进的移动硬盘上也使用了这项技术。

　　另外一个用处就是在目前的数码相机和摄像机里，用微加速度计来检测拍摄时候的手部的振动，并根据这些振动，自动调节相机的聚焦。

　　微加速度计还可以用来分析发动机的振动。汽车防撞气囊的启动也可以由微加速度计控制。

　　由此可见微加速度计可以在我们的生活中发挥重要作用。归纳其应用主要有以下几个方面：振动检测、姿态控制、安防报警、消费应用、动作识别、状态记录等。