加速度计是一类能够测量加速度、振动、冲击、倾斜的传感器

目前，高性能数字MEMS加速度计的噪声密度通常小于25μg/Hz，这将大大提高设备检测弱振动信号的能力。汽车应用程序主要需要加速度计来检测碰撞和稳定性，包装、稳定性、噪声性能和功耗也是这类传感器在各种应用中的敏感指标。

从加速度、振动、冲击和倾斜的检测方向来看，加速度计无疑是物联网消费电子、汽车、工业控制等领域的许多用途。在以往工业系统状态监测的应用中，我们看到了B23AB加速度计，特别是MEMS加速度计的突出能力。这只是方向之一。根据不同的应用程序需求，每个场景对加速度计都有不同的要求。

在不同的应用场景下需要加速。

对于消费电子场景，加速度计主要测量运动状态和静态状态的目标。该应用程序不需要加速度计带宽（通常不需要，即0Hz），G值范围约为1g。该应用程序更关注加速器件的功耗是否足够低，这也是消费电子产品的共同点。

汽车应用程序主要需要加速度计来检测碰撞和稳定性，这需要对带宽提出要求。一般来说，用于碰撞和稳定性检测的带宽至少需要100Hz，碰撞G值约200g，稳定G值约2g。

(NXP加速度计)

工业细分的应用方向很多，状态监测是一个非常重要的应用方向，包括常见的倾斜检测和冲击检测。工业应用中的加速度计对带宽的要求相对浮动，有的只需要5Hz左右的带宽，有的需要500Hz以上的带宽。由于不涉及碰撞，工业多在25g范围内。至于飞行导航、导航武器等更高级别的应用，这里就不讨论了。

倾斜检测的加速度计如何选择？

使用MEMS加速度计实现0.1°精度的倾斜检测并不容易，尤其是电容式加速度计。在振动条件下更难实现此精度。振动会破坏倾斜数据，造成严重的测量误差。应该说，1°倾斜检测对设备来说并不容易。

为了实现这种精确的检测，偏置稳定性、温度漂移紊乱、噪音低、振动校正非常关键。有些误差可以直接观察到，有些误差不能。通过校准过程可以消除直接观察到的误差，相对容易解决。难以解决的是校准中无法解决的误差，只能通过一定程度的原位维护来减少。

为了解决这些难以观察的误差，动态应用下的加速度计开始向高集成度和可编程发展。通常集成全面的工厂校准、嵌入式补偿和信号处理，以解决应用程序原位维护的误差。集成信号处理和特定设备的校准大大提高了精度。全面的工厂校准取代了系统级校准，为整个传感器信号链提供了高灵敏度和偏特性。

(3轴低噪声MEMS加速度计，ADI)

加速度计设备还追求降低噪声密度。目前，高性能数字MEMS加速度计的噪声密度通常小于25μg/Hz，这将大大提高设备检测弱振动信号的能力。这种数字输出特性也与高分辨率ADC密切相关。当然，降低带宽也可以降低噪音。通过优化各种集成功能、噪声和偏置漂移，设备在动态条件下的倾斜精度将大大提高。

振动校正误差。

正如我们上面所说，振动校正、振动与传感器和系统误差源的结合可能会导致振动校正，这是高性能加速度计的一个重要指标。在绝大多数情况下，加速度计将不可避免地承受不同范围的振动。振动校正误差（VRE）是加速度计对交流振动的响应，在上述倾角检测中容易导致误差下降。

如果设备在消费级应用中抑制振动校正误差的能力，通常不需要考虑太多。大多数消费级设备不提供振动校正、角度随机行走等参数规格。这些规格可能是工业应用中最大的误差源，特别是在惯性导航等高要求应用中，参数制造商通常不会直接在数据手册中编写。振动校正误差与频率直接相关。较大的测量带宽将包括高频带振动，导致较大的振动校正误差。

虽然集成信号处理电路加速度计中的模拟和数字滤波器可以抑制输出端外振动峰值的和谐波，但对振动校正误差没有影响。为避免振动校正误差过大，需要选择合适的加速度计带宽来抑制高频振动。包装也会在一定程度上影响振动校正误差，也有利于保证包装的适当刚度。

小结

包装保证了适当的刚度，有利于整个传感器系统。此外，对于高温和动态环境，引线框架和引脚适应高温焊接工艺的能力也将使其在高冲击和振动环境中更加可靠。在倾斜试验中，特别是在动态倾斜试验中，MEMS加速度计的选择需要考虑各种细节，忽略任何细节参数都可能导致系统级误差。