加速度計は慣性センサーであり、重力による線形加速度を測定できます。これは、振動検出、姿勢制御、セキュリティアラーム、コンシューマーアプリケーション、モーション認識、ステータス記録に広く使用できます。
圧抵抗型加速度センサー、フレキシブル加速度センサー、磁気浮上式加速度計、水晶容量式加速度計、MEMS加速度計など、さまざまな種類の加速度センサーがあります。
加速度センサーは、オープンループ型とクローズドループ型に分けられます。一般的に、オープンループセンサーは技術的指標が低く、クローズドループセンサーは技術的指標が比較的高いです。
したがって、技術的指標のみを考慮すると、クローズドループセンサーを使用する予定です。以下に、磁気浮上式加速度計、水晶容量式加速度計、MEMS加速度計の性能上の利点と欠点を分析・比較します。
1.磁気浮上式加速度計
磁気浮上式加速度計は、初期のMWD機器で広く使用されている加速度計です。これは、液体浮遊振り子型加速度計をベースにした振り子型加速度計であり、3次元磁気浮上センタリング制御を備えています。磁気浮上センタリングは、振り子アセンブリにかかる干渉トルクをさらに低減し、出力軸に非常に安定した方向を与え、さまざまなランダムな干渉トルクを低減します。主な利点は、優れた耐振動性、耐衝撃性、耐熱性です。欠点は、通常の動作に達するのに時間がかかり、温度特性が悪いことです。あらゆる種類の高精度慣性航法システム、プラットフォームコンパス、衛星、宇宙船の飛行制御システムに適しています。
2.水晶容量式加速度計
水晶容量式加速度計ナビゲーション用に開発された加速度検出デバイスです。この装置は、水晶自体の圧電特性を利用して、共振要素としてリジッドビームを励振します。水晶材料は機械的安定性が高く、金属共振器に一般的なクリープ現象を排除します。利点は、高精度、良好な安定性、耐熱性、良好な温度特性です。しかし、航空宇宙タイプは耐衝撃性が低いですが、リミットピンを追加した民生用加速度計では、耐振動性および耐衝撃性が大幅に向上し、現在では掘削機器で選択される加速度計でもあります。
3.MEMS加速度計
MEMS加速度計は、近年開発された新しいタイプの加速度計です。振動ビームを加速度センサーとして使用します。振動ビームはシリコンまたは水晶材料で作られており、静電または圧電作用によって共振周波数で振動します。ダブルエンドビームは振動駆動モードで振動します。加速度によって形成される慣性力がビームに加えられると、入力加速度は振動ビームの張力の変化を引き起こし、振動ビームの共振周波数が変化します。一方の振動ビームの共振周波数は増加し、もう一方の振動ビームの共振周波数は減少します。信号処理により、その差分周波数は入力加速度の大きさに対応します。構造と製造プロセスの要因により、その最も顕著な特徴は、小型、耐振動性、耐衝撃性、耐熱性です。欠点は、温度特性が悪いことです。
MEMS加速度計は、振動検出、姿勢制御、セキュリティアラーム、コンシューマーアプリケーション、モーション認識、ステータス記録に広く使用できます。MEMS加速度計は、MEMSジャイロスコープおよび磁力計と組み合わせて、MEMS IMU（慣性計測ユニット）を作成します。
加速度計は慣性センサーであり、重力による線形加速度を測定できます。これは、振動検出、姿勢制御、セキュリティアラーム、コンシューマーアプリケーション、モーション認識、ステータス記録に広く使用できます。
圧抵抗型加速度センサー、フレキシブル加速度センサー、磁気浮上式加速度計、水晶容量式加速度計、MEMS加速度計など、さまざまな種類の加速度センサーがあります。
加速度センサーは、オープンループ型とクローズドループ型に分けられます。一般的に、オープンループセンサーは技術的指標が低く、クローズドループセンサーは技術的指標が比較的高いです。
したがって、技術的指標のみを考慮すると、クローズドループセンサーを使用する予定です。以下に、磁気浮上式加速度計、水晶容量式加速度計、MEMS加速度計の性能上の利点と欠点を分析・比較します。
1.磁気浮上式加速度計
磁気浮上式加速度計は、初期のMWD機器で広く使用されている加速度計です。これは、液体浮遊振り子型加速度計をベースにした振り子型加速度計であり、3次元磁気浮上センタリング制御を備えています。磁気浮上センタリングは、振り子アセンブリにかかる干渉トルクをさらに低減し、出力軸に非常に安定した方向を与え、さまざまなランダムな干渉トルクを低減します。主な利点は、優れた耐振動性、耐衝撃性、耐熱性です。欠点は、通常の動作に達するのに時間がかかり、温度特性が悪いことです。あらゆる種類の高精度慣性航法システム、プラットフォームコンパス、衛星、宇宙船の飛行制御システムに適しています。
2.水晶容量式加速度計
水晶容量式加速度計ナビゲーション用に開発された加速度検出デバイスです。この装置は、水晶自体の圧電特性を利用して、共振要素としてリジッドビームを励振します。水晶材料は機械的安定性が高く、金属共振器に一般的なクリープ現象を排除します。利点は、高精度、良好な安定性、耐熱性、良好な温度特性です。しかし、航空宇宙タイプは耐衝撃性が低いですが、リミットピンを追加した民生用加速度計では、耐振動性および耐衝撃性が大幅に向上し、現在では掘削機器で選択される加速度計でもあります。
3.MEMS加速度計
MEMS加速度計は、近年開発された新しいタイプの加速度計です。振動ビームを加速度センサーとして使用します。振動ビームはシリコンまたは水晶材料で作られており、静電または圧電作用によって共振周波数で振動します。ダブルエンドビームは振動駆動モードで振動します。加速度によって形成される慣性力がビームに加えられると、入力加速度は振動ビームの張力の変化を引き起こし、振動ビームの共振周波数が変化します。一方の振動ビームの共振周波数は増加し、もう一方の振動ビームの共振周波数は減少します。信号処理により、その差分周波数は入力加速度の大きさに対応します。構造と製造プロセスの要因により、その最も顕著な特徴は、小型、耐振動性、耐衝撃性、耐熱性です。欠点は、温度特性が悪いことです。
MEMS加速度計は、振動検出、姿勢制御、セキュリティアラーム、コンシューマーアプリケーション、モーション認識、ステータス記録に広く使用できます。MEMS加速度計は、MEMSジャイロスコープおよび磁力計と組み合わせて、MEMS IMU（慣性計測ユニット）を作成します。
