【導讀】設計工程師在開(kāi)發(fā)重型裝備的過(guò)程中通常需要在不同種類(lèi)的加速度傳感器中做出選擇。例如，在起重機，拖拉機，木材切割機以及建筑工程等重型機械中，設計者需要通過(guò)使用加速度傳感器來(lái)測量設備工作時(shí)的俯仰和翻滾角。
設計工程師在開(kāi)發(fā)重型裝備的過(guò)程中通常需要在不同種類(lèi)的加速度傳感器中做出選擇。例如，在起重機，拖拉機，木材切割機以及建筑工程等重型機械中，設計者需要通過(guò)使用加速度傳感器來(lái)測量設備工作時(shí)的俯仰和翻滾角。
在多數應用中，他們通常會(huì )根據傳感器的主要特性，比如結構，共振頻率、可靠性、穩定性、帶寬、功耗以及成本來(lái)作出選擇。
對于電容式和熱式MEMS傳感器來(lái)說(shuō)，兩種技術(shù)最大的區別在于其不同的傳感技術(shù)。
典型的雙軸熱式MEMS加速度傳感器基于單芯片集成技術(shù)。傳感器和控制電路的芯片被集成在一個(gè)氣密性封裝中。傳感器包含一個(gè)通過(guò)硅刻蝕生成的空腔以及一組置于空腔中加熱器和溫度測量單元。
與電容式器件不同，熱式傳感器通過(guò)監測封裝腔體內的被加熱器團的移動(dòng)來(lái)測量加速度。在沒(méi)有加速度的情況下，熱氣團會(huì )在加熱器的上方成對稱(chēng)分布。在加速度的作用下，熱氣團會(huì )沿著(zhù)加速度的方向移動(dòng)。由于器件不包含可被彎曲或者可位移的結構，因此可以提供非常高的器件可靠性。
電容式MEMS加速度傳感器的部分劣勢
電容式MEMS加速度傳感器使用可位移的懸臂的結構。對于用于傾角測量的低加速度器件，其懸臂結構的固有帶寬通常大于5kHz，諧振頻率在2kHz左右。當震動(dòng)的能量過(guò)大或者震動(dòng)的頻率接近其懸臂結構諧振頻率，電容式加速度傳感器的輸出信號可能會(huì )出現失真或者共振。
在大多數情況下，失真或者共振信號會(huì )導致巨大的零點(diǎn)漂移（特別是Z軸），使得傳感器無(wú)法在高強度震動(dòng)環(huán)境中正確的還原真實(shí)的信號。在高強度震動(dòng)環(huán)境中的零點(diǎn)漂移是電容式加速度傳感器的一個(gè)固有的缺點(diǎn)，通常需要額外的技術(shù)將震動(dòng)的影響隔離或者減輕。
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