Akselerometer adalah sensor inersia, yang dapat mengukur percepatan linier akibat gravitasi. Hal ini dapat banyak digunakan dalam deteksi getaran, kontrol sikap, alarm keamanan, aplikasi konsumen, pengenalan gerakan, dan pencatatan status.

Ada banyak jenis sensor percepatan, seperti sensor percepatan piezoresistif, sensor percepatan fleksibel, akselerometer levitasi hidromagnetik, akselerometer kapasitif kuarsa, akselerometer MEMS, dll.

Sensor percepatan dibagi menjadi tipe loop terbuka dan loop tertutup. Umumnya, sensor loop terbuka memiliki indikator teknis yang lebih rendah dan sensor loop tertutup. Indikator teknisnya relatif tinggi.

Oleh karena itu, dengan hanya mempertimbangkan indikator teknis, kami berencana untuk menggunakan sensor loop tertutup. Berikut ini menganalisis dan membandingkan kelebihan dan kekurangan kinerja akselerometer levitasi magnetik cair, akselerometer kapasitif kuarsa, dan akselerometer MEMS.

1.Akselerometer levitasi magnetik cair

Akselerometer levitasi magnetik cair adalah akselerometer yang banyak digunakan dalam instrumen MWD awal. Ini adalah akselerometer pendulum berdasarkan akselerometer pendulum mengambang cair dengan kontrol pemusatan maglev tiga dimensi. Pemusatan suspensi magnetik lebih lanjut mengurangi torsi gangguan yang bekerja pada rakitan pendulum pelampung, dan membuat sumbu keluaran memiliki arah yang sangat stabil, dan mengurangi berbagai torsi gangguan acak. Keunggulan utamanya adalah ketahanan getaran yang baik, ketahanan guncangan, dan ketahanan suhu tinggi; kerugiannya adalah membutuhkan waktu lama untuk mencapai operasi normal dan memiliki karakteristik suhu yang buruk. Sangat cocok untuk semua jenis sistem navigasi inersia presisi tinggi, kompas platform, dan sistem kontrol penerbangan satelit, pesawat ruang angkasa.

2. Akselerometer kapasitif kuarsa

Akselerometer kapasitif kuarsaadalah perangkat sensitif percepatan yang dikembangkan untuk navigasi. Instrumen ini menggunakan sifat piezoelektrik kristal kuarsa itu sendiri untuk membangkitkan balok kaku sebagai elemen resonan. Bahan kristal kuarsa memiliki stabilitas mekanik yang baik dan menghilangkan fenomena merayap yang umum pada resonator logam. Keunggulannya adalah akurasi tinggi, stabilitas baik, ketahanan suhu tinggi, dan karakteristik suhu yang baik; tetapi tipe kedirgantaraan memiliki ketahanan benturan yang buruk, karena setelah pin batas ditambahkan ke percepatan sipil, ketahanan getaran dan ketahanan benturannya sangat meningkat, dan sekarang juga merupakan instrumen pengeboran yang dipilih akselerometer yang digunakan.

3. Akselerometer MEMS

Akselerometer MEMS adalah jenis akselerometer baru yang dikembangkan dalam beberapa tahun terakhir. Ini menggunakan balok bergetar sebagai sensor percepatan. Balok bergetar terbuat dari bahan kristal silikon atau kuarsa dan bergetar pada frekuensi resonansi melalui aksi elektrostatik atau piezoelektrik. Balok berujung ganda bergetar dalam mode penggerak getaran. Ketika gaya inersia yang terbentuk oleh percepatan diterapkan pada balok, percepatan masukan akan menyebabkan perubahan tegangan balok getaran, sehingga frekuensi resonansi balok getaran akan berubah, frekuensi resonansi satu balok getaran akan meningkat, dan frekuensi resonansi balok getaran lainnya akan menurun, melalui pemrosesan sinyal, frekuensi diferensialnya sesuai dengan besarnya percepatan masukan. Karena faktor struktur dan proses produksi, fitur yang paling menonjol adalah ukuran kecil, ketahanan getaran, ketahanan guncangan, dan ketahanan suhu tinggi. Kerugiannya adalah karakteristik suhu yang buruk.

Akselerometer MEMS dapat banyak digunakan dalam deteksi getaran, kontrol sikap, alarm keamanan, aplikasi konsumen, pengenalan gerakan, dan pencatatan status. Akselerometer MEMS dikombinasikan dengan giroskop MEMS dan magnetometer untuk membuat IMU MEMS (unit pengukuran inersia)