传感器失灵引航危机基于加速度传感器的低功耗冲击记录仪研发挑战

导语：随着工业自动化水平的不断发展，产品质量监测、控制手段已经成为保证产品质量标准的不可缺少的一环。许多对装配有较高要求的产品，在运输过程中也同样对受到的冲击有极限要求。为了监测运输过程，智能型冲击记录仪应运而生，为高精密产品的运输提供可靠的保障，给智能货车技术的发展带来新的机遇。

目前，国内普遍使用的是机械式冲击记录仪，其内部构造像一台照相机，有上下两个纸带卷筒，将记录纸带放入上纸筒，纸带的始端插入下纸筒。在这种机械式冲击记录仪中，上方有一固定记录笔金属横梁，上面装有3只记录笔，分别用于X、Y、Z三轴线方向上的冲击力检测。这类机械式设备虽然简单实用，但存在一些不足：

机械式冲击记录器仅能在有限长度内进行数据录制，因此只能捕捉到特定的时间范围内的情况，没有时间日期标志，只能通过时间坐标来追踪事件。

记录范围只有±5g，这不符合部分国家（如国家电力公司）±10g或更高单位标准。

实现三维检测需要安装三个单独设备，并且安装和读取都比较复杂。

使用压感式录制材料，一方面国内市场供应有限；另一方面，在潮湿环境下易出现卡纸、受潮等问题，从而导致重要数据丢失。

在不同的运输方式之间转换时，如海洋运输可能会因为振动幅度过大而影响数据采集，使得在长距离或多次变换环境下的使用变得困难。

随着微电子技术和单片机技术迅速发展，以电子加速度传感器为核心组件设计出的电子智能型冲击记录仪逐渐被采用。这类设备不仅可以实现更加精确地三维加速度测量，而且具有低功耗、高性能，并且能够适应复杂多变的地理环境和交通条件。

本文旨在探讨一种基于热感式加速度传感器与MSP430单片机设计的小巧便携性低功耗冲击记载系统。该系统采用了热敏体作为加速度传感器，它由一个中央加热体、一圈温度传感器以及外部气腔组成。当周围环境发生变化时，加热体产生热气团，这种热气团由于其比重不同于周围空气，在一定程度上模拟了物体运动中的惯性效应，从而使得无需任何移动部件就能够准确地测量出物体受到的加速力。