应变式三维加速度传感器设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

加速度传感器，是一种敏感物体加速度信号并可以将其转换成电信号的器件，再通过相应的放大电路、调理电路后进行模数转换可以得到数字信号，相应的置于计算机中显示储存。日常生活中，我们接触的很多东西都运用到了加速度传感器，例如手机中的陀螺仪，汽车的制动启动检测，甚至在机器人和航空航天领域加速度传感器都得到了广泛运用。

单维加速度传感器运用比较普遍，而相应的多维加速度传感器的研究和运用相比就比较少，三维加速度传感器是其中一种。关于三维加速度传感器，国外的研究历史也并不是很久远，像美国的egg公司生产的典型合成式三维加速度传感器，tieman等人提出的将一个二维传感器和一个一维传感器组合封成的低成本三维加速度传感器等等，都还存在各种各样的缺陷和问题，相应的国内的研究就更加匮乏了。近些年出现的相应研究例如应变式全剪式三维加速度传感器等新型三维加速度传感器是为数不多的例子。

市面上出现的三维加速度传感器多为压电式和电容式，应变式三维加速度传感器，采用的是将电阻应变片作为转换元件粘贴在弹性元件上，将质量块和弹性元件相连构成的加速度传感器，其原理是工作时，由于弹性元件和质量块相连，被测物体由于产生加速度，从而给弹性元件带来了惯性力，导致弹性元件发生弹性形变，通过粘贴在相应的敏感区的应变片可以测量出该区的应变大小，从而可以通过加速度信号和应变的大小来将其联系起来，再将加速度信号和传感器输出的电信号联系对应起来，最后得出物体运用产生的加速度相关信息。

应变式三维加速度传感器相较于其他结构的三维加速度传感器的优点在于结构比较简单、成本比较低廉。应变式三维加速度传感器的提出与研究，不仅可以开辟新式加速度传感器的研究方向，为加速度传感器这大家族增添一名新成员，同时也能为工程、地质、航空航天和电子等领域的探索与进步做出贡献，加速相应领域的研究与发展。如果可以进一步克服多维力传感器的耦合问题，将能大大提高多维力传感器的普及和应用，应变式三维加速度传感器的发展可以推动这种趋势。

2. 研究的基本内容与方案

3. 研究计划与安排

1-3周之内，将完成对本次设计任务的方案与内容的拟定，同时将同步进行相应主题外文文献的查阅。

3-4周里，完成外文文献的翻译。

4-6周里，完成弹性元件的仿真设计。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]王小燕,张新.应变式三维加速度传感器弹性体结构的优化设计[j].机械工程师,2007.6:80-81.

[2]王雅萍,李俊国,朱目成.一种三维加速度计弹性体的分析与设计[j].传感器与微系统,2006.25(2):61-63.

[3]邵毅敏,王辉,刘静.应变式三维加速度传感器的设计研究[j].仪表技术与传感器，2013.6:17-19.