De verschillen tussen kwartsversneller en MEMS-versneller

In de moderne industrie en wetenschap en technologie worden versnellingsmeters als belangrijke sensor veel gebruikt in de luchtvaart, navigatiesystemen,besturing van voertuigen en industriële automatisering en andere gebiedenMet de ontwikkeling van de technologie zijn er veel soorten versnellingsmeters op de markt, waarvan kwartsversnellingsmeters en MEMS-versnellingsmeters de meest voorkomende zijn.Wat is het verschil tussen deze twee versnellingsmeters?

1、met een vermogen van niet meer dan 50 WAls een versnelling op een kwartskristal wordt toegepast,Piëzo-elektrische ladingen worden gegenereerd in het kristal die evenredig zijn met de versnelling, en de grootte van de versnelling wordt bepaald door deze ladingen te meten.

Quartzversnellingsmeters staan bekend om hun superieure nauwkeurigheid, stabiliteit en betrouwbaarheid en worden de voorkeur gegeven voor hoge precisie toepassingen zoals lucht- en ruimtevaart, defensie,seismische bewakings- en traagheidsnavigatiesystemenIn tegenstelling tot MEMS-versnellingsmeters hebben kwartsversnellingsmeters een extreem laag geluid, een extreem hoge resolutie en kunnen versnellingen nauwkeurig meten tot op zeer kleine niveaus.

2、MEMS-versnellingsmetersDeze is meestal samengesteld uit een klein beweeglijk massablok en vaste elektroden, waarbij de versnelling de massablok verplaatst.die een verandering van de capaciteit of weerstand veroorzaakt, en meet vervolgens de versnelling.

Een van de belangrijkste voordelen van MEMS-versnellingsmeters is hun kleine grootte, waardoor ze ideaal zijn voor toepassingen waar grootte en gewicht ze vereisen, zoals consumentenelektronica, mobiele apparaten,en toepassingen op het gebied van het internet van de dingen (loT)Bovendien hebben MEMS-versnellers een hoge gevoeligheid en een breed dynamisch bereik, waardoor zowel kleine als grote versnellers nauwkeurig kunnen worden gedetecteerd.

3Hoofdtoepassing

①met een vermogen van niet meer dan 50 W

• Satellietnavigatie en houdingscontrole

Communicatiesatellieten in de ruimte vereisen een nauwkeurige houdingscontrole om ervoor te zorgen dat de antenne altijd op de aarde gericht is om een stabiele communicatie te bereiken.Quartzversnellers kunnen zeer nauwkeurige versnellingsmetingen leveren om satellieten te helpen hun houding aan te passen en een stabiele baan en oriëntatie te behouden.

• Dynamische bewaking van het olieboorplatform

Bij de exploitatie van offshore-olieboorplatforms is realtime monitoring van de trillingen en de helling van het platform vereist om de structurele veiligheid van het platform te waarborgen.Kwartsversnellingsmeters kunnen worden geïnstalleerd op belangrijke delen van het platform om nauwkeurig kleine veranderingen in versnelling te meten, mogelijke structurele problemen tijdig detecteren en ongevallen voorkomen.

• Onderzeese scheepvaart

Wanneer onderzeeërs onder water varen, moeten ze op inertia-navigatiesystemen vertrouwen om nauwkeurig te navigeren zonder hun positie te onthullen.Kwartsversnellingsmeters kunnen nauwkeurige versnellingsgegevens geven, gecombineerd met sensoren zoalsmet een vermogen van niet meer dan 10 kW, om de onderzeeër te helpen de huidige positie en koers te berekenen, zodat de onderzeeër de taak veilig en nauwkeurig kan uitvoeren.

②MEMS-versnellingsmeters

•  Smartphone houdingsdetectie

Smartphones moeten de schermoriëntatie automatisch aanpassen aan de houding van de gebruiker.de MEMS-versnellingsmeter kan de verandering in realtime detecteren en het systeem instrueren om de oriëntatie van het scherm weer te gevenDaarnaast worden MEMS-versnellingsmeters ook gebruikt om de kanteling en schudden van de telefoon te detecteren, waardoor een meer meeslepende spelervaring wordt geboden.

• Elektronische stabiliteitscontrole (ESC) voor auto's

Wanneer tijdens het rijden van het voertuig een noodsturing of een nat wegdek het wiel laat glijden,het ESC-systeem van de auto zal afhankelijk zijn van de MEMS-versnellingsmeter om de versnelling en houdingsveranderingen van het voertuig te detecteren, de remkracht en het motorvermogen tijdig aan te passen en de stabiliteit van het voertuig te handhaven.

• Gezondheidsbewaking

MEMS-versnellingsmeters worden gebruikt om gezondheidsgegevens te detecteren, zoals de bewegingsstatus van de gebruiker, het aantal stappen en de slaapkwaliteit.Een laag stroomverbruik en een hoge precisie maken het de belangrijkste sensor voor een verscheidenheid aan gezondheidstoezichtfuncties..

4、Voordelen en nadelen

①Quartzversnellingsmeters

• Hoge precisie: Het is meestal in staat om zeer nauwkeurige en betrouwbare versnellingsmetingen met minimale fouten te verrichten, wat geschikt is voor toepassingen die een uiterst strenge meetnauwkeurigheid vereisen,zoals navigatie met hoge precisie, wetenschappelijk onderzoek, enz.

In satellietnavigatiesystemen bijvoorbeeld helpt de hoge nauwkeurigheid van kwartsversnellingsmeters om de positie en houding van satellieten nauwkeuriger te bepalen.

• Uitstekende stabiliteit: Het heeft een goede langetermijnstabiliteit en wordt niet gemakkelijk beïnvloed door veranderingen in het milieu (zoals temperatuur, vochtigheid, druk, enz.) en de consistentie van de meetresultaten is hoog.Dit maakt het betrouwbaar in geologische monitoringprojecten die lange tijdstappen van stabiele metingen vereisen, met kleine afwijkingen van de gegevens.

• Hoog dynamisch bereik: Het vermogen om een breed scala aan versnellingsveranderingen te meten, van zeer kleine versnelling tot grote inslagversnelling, kan nauwkeurig worden gemeten.Versnelling veranderingen kunnen nauwkeurig worden vastgelegd of het een routinevlucht of een gewelddadige manoeuvre.

Quartzversnellingsmeters

• Hoge kosten:Vanwege het complexe productieproces en de speciale gebruikte materialen leidt het tot hoge productiekosten, waardoor het wijdverspreide gebruik ervan in sommige kostengevoelige toepassingen wordt beperkt.

Bijvoorbeeld, in grootschalige consumentenelektronica worden kwartsversnellingsmeters vaak niet de voorkeur gegeven vanwege kostenfactoren.

• Groter formaat en zwaarder gewicht:In vergelijking met MEMS-versnellingsmeters zijn ze door hun grotere grootte en gewicht minder geschikt voor toepassingen met ruimte- en gewichtsbeperkingen, zoals kleine drones of draagbare apparaten.

Voor apparaten zoals smartphones met dunne en lichte ontwerpen kunnen de grootte en het gewicht van kwartsversnellingsmeters een obstakel vormen.

• Relatief hoog stroomverbruik:In sommige toepassingen op batterijen kan dit een bepaalde invloed hebben op de levensduur van de batterij van het apparaat.

Bijvoorbeeld bij sommige draagbare meetapparaten die lang moeten werken, kan een hoger stroomverbruik een grotere batterijcapaciteit of vaker opladen vereisen.

②MEMS-versnellingsmeters¢ Verdienste

• Kleine afmetingen, licht gewicht:Vanwege het MEMS-productieproces kan het volume zeer klein, lichtgewicht en gemakkelijk in een verscheidenheid aan compacte apparatuur worden geïntegreerd.

Net als bij moderne smartphones kunnen MEMS-versnellingsmeters verschillende functies uitvoeren zonder te veel volume en gewicht toe te voegen.

• Lage kosten:Het is geschikt voor massaproductie en kan de kosten van afzonderlijke apparaten verlagen, waardoor het een kostenevoordeel heeft in consumentenelektronica en grootschalige industriële toepassingen.

Breed gebruikt in een verscheidenheid aan goedkope IoT-apparaten en massa-consumentenelektronica.

• Laag energieverbruik:Voor batterij-aangedreven apparaten kan het de levensduur van de batterij effectief verlengen, waardoor het aantrekkelijker wordt in draagbare en draadloze toepassingen.

In draadloze sensorenetwerken helpen bijvoorbeeld MEMS-versnellingsmeters met een laag vermogen de bedrijfsduur van knooppunten te verlengen.

MEMS-versnellingsmeters¢Merkens van tekortkoming

• Relatief lage nauwkeurigheid: Hoewel het kan voldoen aan de behoeften van de meeste algemene toepassingen, kan het niet voldoen aan de eisen in sommige gevallen waar de nauwkeurigheid zeer hoog is,zoals hoogwaardige wetenschappelijke instrumenten of industriële metingen met hoge precisie.

In nauwkeurige inertiële navigatiesystemen kunnen nauwkeurigere kwartsversnellingsmeters nodig zijn om de nauwkeurigheid van de navigatie te garanderen.

• Temperatuurgevoeligheid: De prestaties kunnen sterk worden beïnvloed door temperatuursveranderingen, wat leidt tot afwijkingen in de meetresultaten, en om de nauwkeurigheid van de metingen te verbeteren is een temperatuurscompensatie vereist.

In apparaten die buiten in extreme temperatuuromgevingen worden gebruikt, kunnen de temperatuurkenmerken van MEMS-versnellingsmeters van invloed zijn op de meetresultaten.

• Beperkte slagweerstand:Bij grote schokken of trillingen kunnen de prestaties verslechteren of beschadigen.

Bij de krachtige inslagbewaking van sommige industriële machines is deze mogelijk niet zo duurzaam als kwartsversnellingsmeters.