在討論加速度傳感器時將用到應變儀的工作原理及結 論。伸縮測量儀是一種應力傳感器， 一般用于測量機械結 構的變形，進而計算出施于該機械結構的壓力。

材料變形的測量方法是以惠斯通(Wheastone) 電橋為 基礎的，如圖6-8所示。圖中：

實際上，圖6-8中的四個電阻(R₁~R₄) 采用標準電 阻。全套設備的優點在于其能以線性進行工作。

在應用惠斯通電橋時需要考慮到，電壓U 的發生器應高度穩定，接線系統應細心設 計。如果接線不合理，那么可能出現導線電阻偏差以及電阻值隨溫度變動的情況。由電橋產生的信號很微弱，需要加以放大。放大 一般包括兩J，每J放大器具有高的輸入阻 抗和低的溫度漂移。

加速度傳感器用于測量工業機器人的動態控制信號，它具有多種不同的測量方法：

1)由速度測量進行推演。由于信噪比的下降，這種方法很難獲得滿意的測量結果。

2)已知質量的物體加速度所產生的力是可以測量的。這種傳感器應用了應變儀。

3)與被測加速度有關的力可由 一 個已知質量產生。這種力可以為電磁力或電動力 . 而把方程式簡化為對電流的測量問題。伺服返回傳感器(servo-return sensor)就是依此原 理工作的，而且是已有的Z準確的加速度傳感器。 安裝在振動體(如機器人機械手)上的振子裝置，當用彈簧支撐重物時，其振動與速度 成比例地衰減。裝置的位移 x。、重物與裝置的相對位置x 之間的關系是：

1)當外部振動頻率比系統固有振動頻率高得多的時候， x/x 。 趨 于 1 。

2)當外部振動頻率比系統固有振動頻率低得多的時候，相對位移x 為外部振動位移 x。的二次微分，即與加速度成正比。

3)當外部振動頻率與固有振動頻率相等時，相對位移x 與外部振動速度成正比。

因此，只要適當選擇固有振動頻率，就可以把振子裝置作為振動位移傳感器、振動速 度傳感器和振動加速度傳感器使用。

圖6- 9表示兩種加速度傳感器的結構原理。其中，圖6- 9a 是應用電磁效應原理的加 速度傳感器。當可動線圈隨物體振動而使切割磁通量發生變化時，將在此線圈兩端產生電 壓。把此電壓加至一定負載，就能測出與電磁力有關的電流。圖6-9b 則是應用壓電變換 原理的加速度傳感器。在鈦酸鋇等壓電材料中，將產生與外加應變成正比的電勢，因而也 可以通過對電勢或電流的測量來測定加速度。