沖撞記錄儀的速度傳感器是一種能夠測量加速力的電子設(shè)備，加速力就是當物體在加速過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)生某個介質(zhì)產(chǎn)生變形，通過測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用的是壓電效應(yīng)，在其內(nèi)部有一個剛體支撐的質(zhì)量塊，有運動的情況下質(zhì)量塊會產(chǎn)生壓力，剛體產(chǎn)生應(yīng)變，把加速度轉(zhuǎn)變成電信號輸出。容感式加速度傳感器內(nèi)部也存在一個質(zhì)量塊，從單個單元來看，它是標準的平板電容器，加速度的變化帶動活動質(zhì)量塊的移動從而改變平板電容兩極的間距和正對面積，通過測量電容變化量來計算加速度。而熱感式加速度傳感器內(nèi)部沒有任何質(zhì)量塊，它的中央有一個加熱體，周邊是溫度傳感器，里面是密閉的氣腔，工作時在加熱體的作用下，氣體在內(nèi)部形成一個熱氣團，熱氣團的比重和周圍的冷氣是有差異的，通過慣性熱氣團的移動形成的熱場變化讓感應(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"加速度，而不能感應(yīng)到"靜態(tài)"加速度，也就是我們所說的重力加速度。而容感式和熱感式既能感應(yīng)"動"加速度，又能感應(yīng)"靜態(tài)"加速度。由于沒有任何移動部件，而且采用了微機械加工技術(shù)，熱感式加速度傳感器的研發(fā)過程中解決了很多加工上的難題。目前已經(jīng)實現(xiàn)生產(chǎn)成本低，抗沖擊能力強，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，主芯片接口具備標準的數(shù)字接口模式?？梢蕴峁﹥蓚€方向的加速度值，采用兩片即可實現(xiàn)三維加速度值測量。經(jīng)過全面比較，本項目確定采用熱感式加速度傳感器，作為設(shè)計基礎(chǔ)。2.2低功耗芯片的選擇：機械式?jīng)_擊記錄儀特有的優(yōu)勢就是在不發(fā)生沖擊時就不工作，每振動，就動。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間的主要問題。單片機作為電路的部分，對整機性能有重要的影響。經(jīng)過比較研究，美國TI公司的MSP430，一種采用了新低功耗技術(shù)新型的單片機，適合沖擊記錄儀的工作使用。