沖撞記錄儀的速度傳感器是一種能夠測(cè)量加速力的電子設(shè)備，加速力就是當(dāng)物體在加速過(guò)程中作用在物體上的力，加速力可以是常量，也可以是變量。加速度傳感器基本的原理就是由于加速度產(chǎn)生某個(gè)介質(zhì)產(chǎn)生變形，通過(guò)測(cè)量其變形量并用相關(guān)電路轉(zhuǎn)化成電壓輸出。隨著微電子科技的飛速發(fā)展，低成本、高性能的電子加速度傳感器得以面世。電子加速度傳感器常分為三種：壓電式、容感式、熱感式[3]。壓電式加速度傳感器運(yùn)用的是壓電效應(yīng)，在其內(nèi)部有一個(gè)剛體支撐的質(zhì)量塊，有運(yùn)動(dòng)的情況下質(zhì)量塊會(huì)產(chǎn)生壓力，剛體產(chǎn)生應(yīng)變，把加速度轉(zhuǎn)變成電信號(hào)輸出。容感式加速度傳感器內(nèi)部也存在一個(gè)質(zhì)量塊，從單個(gè)單元來(lái)看，它是標(biāo)準(zhǔn)的平板電容器，加速度的變化帶動(dòng)活動(dòng)質(zhì)量塊的移動(dòng)從而改變平板電容兩極的間距和正對(duì)面積，通過(guò)測(cè)量電容變化量來(lái)計(jì)算加速度。而熱感式加速度傳感器內(nèi)部沒(méi)有任何質(zhì)量塊，它的中央有一個(gè)加熱體，周邊是溫度傳感器，里面是密閉的氣腔，工作時(shí)在加熱體的作用下，氣體在內(nèi)部形成一個(gè)熱氣團(tuán)，熱氣團(tuán)的比重和周?chē)睦錃馐怯胁町惖?，通過(guò)慣性熱氣團(tuán)的移動(dòng)形成的熱場(chǎng)變化讓感應(yīng)器感應(yīng)到加速度值。由于壓電式加速度傳感器內(nèi)部有剛體支撐的存在，通常情況下，壓電式加速度傳感器只能感應(yīng)到"動(dòng)"加速度，而不能感應(yīng)到"靜態(tài)"加速度，也就是我們所說(shuō)的重力加速度。而容感式和熱感式既能感應(yīng)"動(dòng)"加速度，又能感應(yīng)"靜態(tài)"加速度。由于沒(méi)有任何移動(dòng)部件，而且采用了微機(jī)械加工技術(shù)，熱感式加速度傳感器的研發(fā)過(guò)程中解決了很多加工上的難題。目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)成本低，抗沖擊能力強(qiáng)，而且可靠性好，失效率低于10ppm。 熱感式加速度傳感器體積小，低功耗，工作電流應(yīng)在2mA以下，主芯片接口具備標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字接口模式。可以提供兩個(gè)方向的加速度值，采用兩片即可實(shí)現(xiàn)三維加速度值測(cè)量。經(jīng)過(guò)全面比較，本項(xiàng)目確定采用熱感式加速度傳感器，作為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。2.2低功耗芯片的選擇：機(jī)械式?jīng)_擊記錄儀特有的優(yōu)勢(shì)就是在不發(fā)生沖擊時(shí)就不工作，每振動(dòng)，就動(dòng)。而便攜式?jīng)_擊記錄儀使用電池供電，不管是否發(fā)生沖擊，都在時(shí)刻工作，因此電子元件的功耗就成為影響電子沖擊記錄儀的工作時(shí)間的主要問(wèn)題。單片機(jī)作為電路的部分，對(duì)整機(jī)性能有重要的影響。經(jīng)過(guò)比較研究，美國(guó)TI公司的MSP430，一種采用了新低功耗技術(shù)新型的單片機(jī)，適合沖擊記錄儀的工作使用。