В состав всех акселерометров входит специальный элемент (инерционная масса), движение которого отстает от движения корпуса датчика. И независимо от конструкции датчика ускорений его основная цель заключается в детектировании перемещения этой массы относительно корпуса устройства и преобразовании его в пропорциональный электрический сигнал. Поэтому другой составной частью емкостных акселерометров является детектор перемещений, способный измерять микроскопические амплитуды вибрационных колебаний или линейных ускорений.
Емкостной метод преобразования перемещений в электрический сигнал является самым проверенным и надежным.
.files/image646.jpg)
Рис. 7.5 Емкостной акселерометр с дифференциальным выходом: А – поперечное сечение датчика; Б – вид сверху на инерционную массу, поддерживаемую кремниевыми перемычками.
Элементы конструкции таких датчиков изготавливаются методами микротехнологий на кремниевой подложке.
.files/image648.jpg)
Рис. 7.6 Пьезоэлектрический акселерометр.
В качестве чувствительного элемента таких датчиков наиболее широко используется пьезокерамика. Пьезоэлемент располагается между корпусом датчика и инерционной массой, на которую действует сила инерции.
Пьезоэлектрические микродатчики ускорения чаще всего реализуют на кремнии. Так как кремний не обладает пьезоэлектрическими свойствами, при формировании интегрированного преобразователя на кремниевую консольную балку наносится тонкая пленка из пьезоматериала. Для улучшения частотных характеристик сигнал усиливается при помощи преобразователя заряд-напряжение, встроенных в датчик.
