加速度計

加速度計は、取り付けられた物体の加速度を測定するための集積回路やモジュールです。これらは、車両のダイナミクス、携帯電話の向き検知、画像の安定性、傾斜、タップ検知、盗難防止装置などの用途で使用されています。加速度計は、圧電式、圧電抵抗式、可変容量など、さまざまな技術で提供されています。

可変容量加速度計は、可変発振回路に基づく振動センサーや微小電気機械システム(MEMS)など、さまざまな構成で提供されています。可変発振回路は、他の固定板に対して動くダイアフラムのような質量として機能するプレートを持つコンデンサを組み込んでいます。加速度はダイアフラムに曲がり、静電容量シフトを生じさせます。これにより発振のピーク電圧が変わります。MEMの加速度計は、証明質量に接続されたカンチレバービームによって変化する可変コンデンサとして実装されています。これらは1軸から3軸をサポートするデバイスで提供されています。MEMS加速度計はI²CやSPIのようなシリアルインターフェースを利用しています。これらは高い線形性を持ち、低周波用途に最適です。 圧電加速度計は、セラミックや結晶の圧電材料で発生する圧電効果によって生じる電圧から加速度を得ます。加速度下にある付着質量の慣性が材料に応力を与えることで電圧が生じます。圧電素子は高周波範囲と高温範囲を持ちます。振動測定に最適な選択肢であり、プロセス制御など多くの科学的・産業的応用で使用されています。

ピエゾ抵抗式加速度計は、圧電材料中の圧電効果によって生じる抵抗変化から加速度を得ます。加速度下で付着した質量の慣性が材料に応力を与えると抵抗が変化します。ピエゾ抵抗センサは抵抗に比例した電圧を出力します。デバイスはMEM型または結合型ひずみゲージ型のいずれかで提供されています。高周波、高精度、高G衝撃の用途で好まれます。これらは自動車ブレーキシステム、安全エアバッグ、地震測定などの用途に見られます。 加速度計では、測定可能な加速度範囲が非常に重要な要素です。これは通常、g（重力加速度：9.80665 m/s²）を基準とした比率で表されます。感度も重要であり、これは通常、内蔵されたアナログ‐デジタル変換器（ADC）のビット精度によって制限されます。また、加速度測定には通過帯域特性があり、測定できる最小および最大の加速度が規定されています。最大サンプリングレートは、加速度計が瞬時加速度やその変化率をどれだけ正確に測定できるかを決定します。加速度の変化率は、ジャーク、ジョルト、サージ、またはラーチと呼ばれます。