CN104569492A - 一种三轴加速度传感器装置及其应用方法 - Google Patents

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Abstract

一种三轴加速度传感器装置，其包括第加速度传感器和第二加速度传感器；该第加速度传感器的X轴方向和Y轴方向位于平面，第二加速度传感器的X轴方向或Y轴方向垂直于该平面，该第加速度传感器的X轴方向和Y轴方向对应的数据端分别为本装置的X轴数据端和Y轴数据端，该第二加速度传感器的X方向或Y方向对应的数据端即为本装置的Z轴数据端。本发明的X轴方向、Y轴方向和Z轴方向的灵敏度和检测精度基本致，从而提高整个装置的灵敏度和检测精度。本发明还涉及相关方法。

Description

一种三轴加速度传感器装置及其应用方法
技术领域
本发明涉及一种三轴加速度传感器装置及其应用方法。
背景技术
MEMS(Microelectro Mechanical Systems，微机电系统)是在微电子技术基础上发展起来的多学科交叉的前沿研究领域。经过四十多年的发展，已成为世界瞩目的重大科技领域之一。它涉及电子、机械、材料、物理学、化学、生物学、医学等多种学科与技术，具有广阔的应用前景。
MEMS加速度传感器，体积小，成本低廉，此类传感器被大量用于民用级惯性姿态传感器中。近年来随着半导体工艺的进步和发展，在3mm x 3mm x 1mm的体积内即可集成三轴加速度传感器，甚至在一个芯片内集成3轴角速度传感器及3轴加速度传感器。但由于工艺限制，此类MEMS加速度传感器在水平面的X方向和Y方向上的敏感度和精度均高于Z方向上的敏感度和精度，由于“木桶的短板效应”，Z轴的精度将最终决定整个姿态传感系统的精度，故，现有的MEMS加速度传感器的敏感度和精度仍有待提高。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明旨在于提供一种可解决上述技术问题的三轴加速度传感器装置及其应用方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种三轴加速度传感器装置，其包括第一加速度传感器和第二加速度传感器；
该第一加速度传感器的X轴方向和Y轴方向位于一平面，第二加速度传感器的X轴方向或Y轴方向垂直于该平面，该第一加速度传感器的X轴方向和Y轴方向对应的数据端分别为本装置的X轴数据端和Y轴数据端，该第二加速度传感器的X方向或Y方向对应的数据端即为本装置的Z轴数据端。
优选地，该第一加速度传感器为双轴加速度传感器或三轴加速度传感器。
优选地，该第二加速度传感器为双轴加速度传感器或三轴加速度传感器。
优选地，该第一加速度传感器和第二加速度传感器采用同样型号的加速度传感器。
优选地，三轴加速度传感器装置还包括相互垂直的第一电路板和第二电路板；第一加速度传感器和第二加速度传感器分别布设于第一电路板和第二电路板上。
优选地，第一电路板和第二电路板均为印刷电路板，第二电路板的一端插接于第一电路板上。
优选地，该第一电路板和第二电路板为一体成型的柔性电路板。
优选地，本装置还包括一壳体，第一加速度传感器、第二加速度传感器、第一电路板和第二电路板均收容于该壳体内，该壳体内的其他空间均灌注有环氧树胶。
一种三轴加速度传感器装置应用方法，其包括以下步骤：
通过第一加速度传感器采集X轴方向数据，并通过X轴数据端输出该X轴方向数据；
通过第一加速度传感器采集Y轴方向数据，并通过Y轴数据端输出该Y轴方向数据；以及
通过第二加速传感器采集X轴或Y轴方向数据，并通过Z轴数据端输出X轴或Y轴方向数据；
其中，第一加速度传感器的X轴方向和Y轴方向位于一平面，第二加速度传感器的X轴方向或Y轴方向垂直于该平面。
本发明的X轴方向、Y轴方向和Z轴方向的灵敏度和检测精度基本一致，从而提高整个装置的灵敏度和检测精度。
附图说明
图1为本发明三轴加速度传感器装置的较佳实施方式的结构示意图。
图2为本发明三轴加速度传感器装置的另一较佳实施方式的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：
请参见图1，本发明涉及一种三轴加速度传感器装置，其较佳实施方式包括第一加速度传感器10和第二加速度传感器20。
该第一加速度传感器10的X轴方向和Y轴方向位于一平面，第二加速度传感器20的X轴方向或Y轴方向垂直于该平面，该第一加速度传感器10的X轴方向和Y轴方向对应的数据端分别为本装置的X轴数据端和Y轴数据端，该第二加速度传感器20的X方向或Y方向对应的数据端即为本装置的Z轴数据端。
如此，本三轴加速度传感器装置的X轴方向、Y轴方向和Z轴方向的灵敏度和检测精度基本一致，从而提高整个装置的灵敏度和检测精度。
该第一加速度传感器10可为双轴加速度传感器或三轴加速度传感器。
该第二加速度传感器20可为双轴加速度传感器或三轴加速度传感器。
优选地，该第一加速度传感器10和第二加速度传感器20采用同样型号的加速度传感器，如此，可更优化本装置的灵敏度和检测精度。
三轴加速度传感器装置还包括相互垂直的第一电路板30和第二电路板40。第一加速度传感器10和第二加速度传感器20分别布设于第一电路板30和第二电路板40上。
本实施例中，第一电路板30和第二电路板40均为印刷电路板，第二电路板40的一端插接于第一电路板30上。
其他实施例中，该第一电路板30和第二电路板40为一体成型的柔性电路板。
当然，参见图2，本装置也可仅包括一刚性电路板，第一加速度传感器10和第二加速度传感器20均布设于该刚性电路板上。
本装置还包括一壳体，第一加速度传感器10、第二加速度传感器20、第一电路板30和第二电路板40均收容于该壳体内，该壳体内的其他空间均灌注有环氧树胶。如此，可使得本装置的结构稳固可靠，工作性能稳定。
本发明还涉及一种三轴加速度传感器装置应用方法，其包括以下步骤：
通过第一加速度传感器10采集X轴方向数据，并通过X轴数据端输出该X轴方向数据；
通过第一加速度传感器10采集Y轴方向数据，并通过Y轴数据端输出该Y轴方向数据；以及
通过第二加速传感器20采集X轴或Y轴方向数据，并通过Z轴数据端输出X轴或Y轴方向数据。
上述X轴数据端、Y轴数据端和Z轴数据端用于与外部控制器连接，以使得外部控制器可对应采集到X轴方向、Y轴方向和Z轴方向的数据。
对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种三轴加速度传感器装置，其特征在于：其包括第一加速度传感器和第二加速度传感器；
该第一加速度传感器的X轴方向和Y轴方向位于一平面，第二加速度传感器的X轴方向或Y轴方向垂直于该平面，该第一加速度传感器的X轴方向和Y轴方向对应的数据端分别为本装置的X轴数据端和Y轴数据端，该第二加速度传感器的X方向或Y方向对应的数据端即为本装置的Z轴数据端。
2.如权利要求1所述的三轴加速度传感器装置，其特征在于：该第一加速度传感器为双轴加速度传感器或三轴加速度传感器。
3.如权利要求1所述的三轴加速度传感器装置，其特征在于：该第二加速度传感器为双轴加速度传感器或三轴加速度传感器。
4.如权利要求1至3中任一项所述的三轴加速度传感器装置，其特征在于：该第一加速度传感器和第二加速度传感器采用同样型号的加速度传感器。
5.如权利要求1所述的三轴加速度传感器装置，其特征在于：三轴加速度传感器装置还包括相互垂直的第一电路板和第二电路板；第一加速度传感器和第二加速度传感器分别布设于第一电路板和第二电路板上。
6.如权利要求5所述的三轴加速度传感器装置，其特征在于：第一电路板和第二电路板均为印刷电路板，第二电路板的一端插接于第一电路板上。
7.如权利要求5所述的三轴加速度传感器装置，其特征在于：该第一电路板和第二电路板为一体成型的柔性电路板。
8.如权利要求5所述的三轴加速度传感器装置，其特征在于：本装置还包括一壳体，第一加速度传感器、第二加速度传感器、第一电路板和第二电路板均收容于该壳体内，该壳体内的其他空间均灌注有环氧树胶。
9.一种三轴加速度传感器装置应用方法，其包括以下步骤：
通过第一加速度传感器采集X轴方向数据，并通过X轴数据端输出该X轴方向数据；
通过第一加速度传感器采集Y轴方向数据，并通过Y轴数据端输出该Y轴方向数据；以及
通过第二加速传感器采集X轴或Y轴方向数据，并通过Z轴数据端输出X轴或Y轴方向数据；
其中，第一加速度传感器的X轴方向和Y轴方向位于一平面，第二加速度传感器的X轴方向或Y轴方向垂直于该平面。
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