एक्सेलेरोमीटर एक जड़त्वीय सेंसर है, जो गुरुत्वाकर्षण के कारण होने वाले रैखिक त्वरण को माप सकता है। इसका व्यापक रूप से कंपन का पता लगाने, अभिविन्यास नियंत्रण, सुरक्षा अलार्म, उपभोक्ता अनुप्रयोगों, गति पहचान और स्थिति रिकॉर्डिंग में उपयोग किया जा सकता है।

त्वरण सेंसर के कई प्रकार हैं, जैसे कि पीज़ोरेसिस्टिव त्वरण सेंसर, लचीले त्वरण सेंसर, हाइड्रोमैग्नेटिक लेविटेशन एक्सेलेरोमीटर, क्वार्ट्ज कैपेसिटिव एक्सेलेरोमीटर, एमईएमएस एक्सेलेरोमीटर आदि।

त्वरण सेंसर को ओपन-लूप और क्लोज्ड-लूप प्रकारों में विभाजित किया गया है। आम तौर पर, ओपन-लूप सेंसर में कम तकनीकी संकेतक होते हैं और क्लोज्ड-लूप सेंसर में अपेक्षाकृत उच्च तकनीकी संकेतक होते हैं।

इसलिए, केवल तकनीकी संकेतकों पर विचार करते हुए, हम क्लोज्ड-लूप सेंसर का उपयोग करने की योजना बना रहे हैं। निम्नलिखित तरल चुंबकीय लेविटेशन एक्सेलेरोमीटर, क्वार्ट्ज कैपेसिटिव एक्सेलेरोमीटर और एमईएमएस एक्सेलेरोमीटर के प्रदर्शन के फायदे और नुकसान का विश्लेषण और तुलना करता है।

1.तरल चुंबकीय लेविटेशन एक्सेलेरोमीटर

तरल चुंबकीय लेविटेशन एक्सेलेरोमीटर एक एक्सेलेरोमीटर है जिसका व्यापक रूप से शुरुआती एमडब्ल्यूडी उपकरणों में उपयोग किया जाता है। यह तीन-आयामी मैगलेव सेंट्रिंग नियंत्रण के साथ तरल फ्लोटिंग पेंडुलम एक्सेलेरोमीटर पर आधारित एक पेंडुलम एक्सेलेरोमीटर है। चुंबकीय निलंबन सेंट्रिंग फ्लोट पेंडुलम असेंबली पर कार्य करने वाले हस्तक्षेप टॉर्क को और कम करता है, और आउटपुट अक्ष को एक बहुत ही स्थिर दिशा देता है, और विभिन्न यादृच्छिक हस्तक्षेप टॉर्क को कम करता है। इसके मुख्य फायदे अच्छे कंपन प्रतिरोध, शॉक प्रतिरोध और उच्च तापमान प्रतिरोध हैं; नुकसान यह है कि सामान्य संचालन तक पहुंचने में लंबा समय लगता है और इसमें खराब तापमान विशेषताएँ होती हैं। यह सभी प्रकार के उच्च परिशुद्धता जड़त्वीय नेविगेशन सिस्टम, प्लेटफॉर्म कंपास और उपग्रह, अंतरिक्ष यान उड़ान नियंत्रण प्रणाली के लिए उपयुक्त है।

2. क्वार्ट्ज कैपेसिटिव एक्सेलेरोमीटर

क्वार्ट्ज कैपेसिटिव एक्सेलेरोमीटरनेविगेशन के लिए विकसित एक त्वरण संवेदनशील उपकरण है। उपकरण एक अनुनाद तत्व के रूप में कठोर बीम को उत्तेजित करने के लिए क्वार्ट्ज क्रिस्टल के पीज़ोइलेक्ट्रिक गुणों का उपयोग करता है। क्वार्ट्ज क्रिस्टल सामग्री में अच्छी यांत्रिक स्थिरता होती है और यह धातु रेज़ोनेटर में आम रेंगने की घटना को समाप्त करती है। इसका लाभ उच्च सटीकता, अच्छी स्थिरता, उच्च तापमान प्रतिरोध और अच्छी तापमान विशेषताएँ हैं; लेकिन एयरोस्पेस प्रकार में खराब प्रभाव प्रतिरोध होता है, क्योंकि नागरिक त्वरण में सीमा पिन जोड़ने के बाद, इसके कंपन प्रतिरोध और प्रभाव प्रतिरोध में काफी सुधार होता है, और यह अब एक ड्रिलिंग उपकरण है जो एक्सेलेरोमीटर का उपयोग करता है।

3. एमईएमएस एक्सेलेरोमीटर

एमईएमएस एक्सेलेरोमीटर हाल के वर्षों में विकसित एक नए प्रकार का एक्सेलेरोमीटर है। यह त्वरण सेंसर के रूप में एक कंपन बीम का उपयोग करता है। कंपन बीम सिलिकॉन या क्वार्ट्ज क्रिस्टल सामग्री से बना होता है और इलेक्ट्रोस्टैटिक या पीज़ोइलेक्ट्रिक क्रिया के माध्यम से अनुनाद आवृत्ति पर कंपन करता है। डबल-एंडेड बीम कंपन-संचालित मोड में कंपन करता है। जब त्वरण द्वारा गठित जड़त्वीय बल बीम पर लागू होता है, तो इनपुट त्वरण कंपन बीम के तनाव में परिवर्तन का कारण बनेगा, ताकि कंपन बीम की अनुनाद आवृत्ति बदल जाएगी, एक कंपन बीम की अनुनाद आवृत्ति बढ़ जाएगी, और दूसरे कंपन बीम की अनुनाद आवृत्ति कम हो जाएगी, सिग्नल प्रोसेसिंग के माध्यम से, इसकी अंतर आवृत्ति इनपुट त्वरण के आकार के अनुरूप होती है। संरचना और उत्पादन प्रक्रिया के कारकों के कारण, इसकी सबसे प्रमुख विशेषताएं छोटा आकार, कंपन प्रतिरोध, शॉक प्रतिरोध और उच्च तापमान प्रतिरोध हैं। नुकसान खराब तापमान विशेषताएँ हैं।

एमईएमएस एक्सेलेरोमीटर का व्यापक रूप से कंपन का पता लगाने, अभिविन्यास नियंत्रण, सुरक्षा अलार्म, उपभोक्ता अनुप्रयोगों, गति पहचान और स्थिति रिकॉर्डिंग में उपयोग किया जा सकता है। एमईएमएस एक्सेलेरोमीटर को एमईएमएस जायरोस्कोप और मैग्नेटोमीटर के साथ एमईएमएस आईएमयू (जड़त्वीय मापन इकाइयाँ) बनाने के लिए जोड़ा जाता है।