Beschleunigungssensor

Was ist ein Beschleunigungssensor?

Ein Beschleunigungssensor ist ein Messgerät zum Messen einer Beschleunigung. Sowohl einachsige als auch mehrachsige Beschleunigungssensoren messen den Betrag sowie die Richtung der auftretenden Beschleunigung.

Wie funktioniert ein Beschleunigungssensor?

Grundsätzlich ist ein Beschleunigungssensor ein Kraftsensor, auf dem eine Masse befestigt ist. Das Messignal ist proportional zur auftretenden Beschleunigung und folgt dem zweiten Axiom von Newton: F=m.a. Die konstante Masse m, auch seismische Masse genannt, ruft aufgrund der Massenträgheit eine Kraft F hervor, wenn sie beschleunigt wird. Durch die Kalibrierung wird das Verhältnis zwischen Beschleunigung a und Kraft F festgelegt.

Beschleunigungssensoren sind bei dynamischen Prüfungen äußerst verbreitet. Die auf einem kapazitiven Messprinzip basierenden mikroelektromechanischen System (MEMS) Beschleunigungssensoren werden für statische und tieffrequente Messungen eingesetzt. Beschleunigungssensoren, die auf dem piezoelektrischen Messprinzip basieren, decken einen enorm weiten Messbereich ab, teilweise bis über 100'000g. Letztere gibt es in zwei Ausführungen. Einerseits existieren piezoelektrische Beschleunigungssensoren mit Ladungsausgang, die einen nachgeschalteten Ladungsverstärker benötigen. Andererseits sind Beschleunigungssensoren mit integrierter Ladungsverstärkerelektronik (IEPE) äußerst verbreitet. Typische Anwendungen von IEPE-Beschleunigungssensoren sind Modalanalysen von mechanischen Strukturen oder auch Messungen von NVH (Noise, Vibration, Harshness) in Fahrzeugen.

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